- •1. Электрический заряд. Напряженность электрического поля и поля точечных зарядов.
- •2. Потенциал и напряжение в электрическом поле.
- •3. Электропроводность. Проводники. Полупроводники.
- •4. Электрическая цепь. Электрический ток. Напряжение. Сопротивление.
- •5. Эдс. Закон Ома для участка и полной цепи. Последовательное соединение потребителей. Параллельное соединение потребителей.
- •6. Режимы работы электрических цепей.
- •7. Законы Кирхгофа. Решение задач с применением законов Кирхгофа.
- •31. Однофазный переменный ток. Основные характеристики.
- •32. Электрические цепи синусоидального тока с активным сопротивлением.
- •33. Электрические цепи синусоидального тока с индуктивностью.
- •34. Электрические цепи синусоидального тока с емкостью.
- •35. Мощность однофазного тока.
- •Цепь с активным сопротивлением и индуктивностью.
- •37.Цепь с активным сопротивлением и ёмкостью.
- •Неразветвлённая цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и мощностью.
- •45. Мощность трехфазного тока.
45. Мощность трехфазного тока.
При неравномерной нагрузке:
При равномерной нагрузке:
Определение активной мощности при соединении потребителей звездой:
Определение активной мощности при соединении потребителей треугольником:
Вывод: активная мощность определяется одинаковым образом не зависимо от соединения. По аналогии реактивная мощность будет определяться как:
46. Несинусоидальный ток. Гармоники. Несинусоидальный ток в линейных электрических цепях. Периодическими несинусоидальными токами называют токи, изменяющиеся во времени по периодическому несинусоидальному закону. Причиной несинусоидальности в электрической цепи может быть источник электрической энергии или потребитель, или оба одновременно.
Любой несинусоидальный сигнал можно разложить на синусоидальные сигналы – данные составляющие называют гармониками.
, где A1, An-амплитуда колебаний,
A0-постоянная составляющая, ψ1, ψn-начальные фазы амплитуды.
Свойства:
1.Кривая симметрична относительно оси абсцисс: не содержит постоянной составляющей и четных гармоник.
2.Кривая симметрична относительно начала координат: не содержит постоянной составляющей.
3.Кривая симметрична относительно оси абсцисс и начала координат: не содержит постоянной составляющей и четных гармоник.
4.Кривая симметрична относительно оси ординат: не содержит синусоид. .
Пусть напряжение в цепи изменяется по закону , R- для любой гармоники одинаково.
XL1=wL, XL3=3wL=3XL1, XLK=kXL1
XC1=1/wC, XC3=1/3wC=XC1/3, XCK=XC1/k
Угол сдвига фаз между током и напряжением . Полное сопротивление для любой гармоники . Амплитуда тока для каждой гармоники: .
Зная величины выше можно составить уравнение мгновенного значения тока: и напряжения .
Действующее значение тока и напряжения:
; .
48.Переходные процессы в электрических цепях. Зарядка, разрядка и саморазрядка конденсатора. Переходный процесс - электромагнитный процесс, возникающий в цепях при переходе из одного установившегося режима в другой. Установившийся режим – режим, в течении которого напряжение и ток в цепи остаются неизменными. Переходный процесс – коммутация. Коммутация базируется на 2 законах:
1.Ток на индуктивности не может изменяться скачком: .
2.Напряжение на емкости не может изменяться скачком:
Переходный процесс рассматривают как результат 2 процессов:
1.Новый установившийся режим, возникающий после коммутации.
2.Свободный процесс, переход от старого к новому режиму.
Рассмотрим процесс зарядки конденсатора. Ток в цепи будет определяться: . Применим 2 закон Кирхгофа: ;RC=τC – постоянная времени в RC-цепи. Получаем: (*). Проинтегрировав (*) и выразив, получаем: - определение напряжения на конденсаторе в любой момент переходного процесса, где e-основание натурального логарифма(=2.7). Ток при переходном процессе будет определяться:
При разрядке конденсатора через резистор R напряжение на конденсаторе и ток в цепи будут уменьшаться по закону: ; .
Саморазрядка конденсатора: если конденсатор емкостью C, заряженный до напряжения U, отсоединить от источника, то он будет разряжаться через свой диэлектрик. Напряжение на нем будет уменьшаться по закону . Процесс разрядки конденсатора через свой диэлектрик называется саморазрядом.
47.Переходные процессы в электрических цепях. Подключение и откдючение катушки индуктивности к источнику с постоянным напряжением.Переходный процесс - электромагнитный процесс, возникающий в цепях при переходе из одного установившегося режима в другой. Установившийся режим – режим, в течении которого напряжение и ток в цепи остаются неизменными. Переходный процесс – коммутация. Коммутация базируется на 2 законах:
1.Ток на индуктивности не может изменяться скачком: .
2.Напряжение на емкости не может изменяться скачком:
Переходный процесс рассматривают как результат 2 процессов:
1.Новый установившийся режим, возникающий после коммутации.
2.Свободный процесс, переход от старого к новому режиму.
Напряжение в RL-цепи будет определяться: . По 2 закону Кирхгофа: . Установившийся ток в цепи , , , – постоянная времени RL-цепи. (**). Проинтегрируем (**) и выразим: ;