Теоретические основы электротехники. Учебное пособие

Версия 1.0 [Электронный ресурс] Учебное пособие. - Красноярск: ИПК СФУ, 2008. – 318 с. BN 978-5-7638-1529-0 (пособия) ISBN 978-5-7638-1037-0 (комплекса)Настоящее издание является частью электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Теоретические основы электротехники», включающего учебную программу, учебное пособие, практикум, методические указания по самостоятельной работе, методические указания по лабораторным работам, контрольно-измерительные материалы «Теоретические основы электротехники. Банк тестовых заданий», а также наглядное пособие «Теоретические основы электротехники. Презентационные материалы». Изложен теоретический материал по разделу «Электрические цепи». Рассмотрены процессы в линейных электрических цепях при постоянных синусоидальных воздействиях; переходные процессы, нелинейные электрические и магнитные цепи при постоянных синусоидальных воздействиях, а также пассивные четырехполюсники. Приведен анализ однофазных и трехфазных цепей, сопровождающийся решением конкретных примеров.Предназначен для студентов направлений подготовки бакалавров 140200.62 «Электроэнергетика» и 140600.62 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» укрупненной группы 140000 «Энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника».СодержаниеВведениеОсновные понятия и определенияИнтегральные величины электромагнитного поля, применяемые в теории электрических цепей Элементы схем замещения электрических цепей Геометрические элементы схем замещенияЛинейные электрические цепи постоянного токаОсновные законыЗакон Ома Первый закон КирхгофаВторой закон Кирхгофа Закон Ома для активной ветвиБаланс мощностейВзаимное преобразование схем замещения источников энергииПотенциальная диаграммаМетоды расчета токов Метод непосредственного использования законов Кирхгофа.Метод контурных токов Метод узловых потенциаловМетод напряжения между двумя узламиМетод эквивалентных преобразований Метод пропорционального пересчетаМетод наложения Метод эквивалентного генератораПередача энергии от активного двухполюсника к пассивномуОднофазные цепи синусоидального токаПреимущества переменного тока Способы представления гармонических функцийДействующие и средние значения гармонических величинДействующие значенияСредние значенияПриемники в схемах замещения цепей синусоидального тока Идеальный резистор либо резистивный элемент Индуктивный элемент либо идеальная индуктивная катушкаИдеальный конденсатор либо емкостный элементОсновные законы цепей переменного токаАнализ цепи с последовательным соединением приемниковРезонанс напряжений Анализ цепи с параллельным соединением приемниковРезонанс токовРезонанс при смешанном соединении приемниковРасчет цепей синусоидального токаМощности цепей синусоидального токаПонятие о коэффициенте мощности и способах его улучшенияЭлектрические цепи с взаимной индуктивностьюОсновные понятия и определения Анализ цепи с последовательным соединением индуктивно связанных катушекАнализ цепи с параллельным соединением индуктивно связанных катушекРасчет электрических цепей при наличии взаимной индуктивностиТрансформатор без ферромагнитного сердечникаТрехфазные цепиПреимущества трехфазных цепейТрехфазный генераторПринцип действия и разметка зажимов фаз обмоткиСпособы изображения симметричной системы ЭДС Способы соединения фаз обмоток генератора Условные положительные направления фазных и линейных напряжений и соотношения между ними Классификация и способы включения в трехфазную цепь приемниковРасчет трехфазных цепейСоединение фаз приемника треугольником Соединение звездой четырехпроводной с нейтральным проводом, обладающим сопротивлениемСоединение звездой четырехпроводной с нейтральным проводом без сопротивления Соединение звездой трехпроводнойОбщий случай расчета симметричных режимов Анализ аварийных режимов в трехфазных цепяхСоединение звездой четырехпроводной Соединение звездой трехпроводнойСоединение треугольником Мощности трехфазных цепейУказатели последовательности чередования фаз (фазоуказатели) Расчет цепей с несимметричной системой ЭДС Расчет при статической нагрузкеРасчет цепей при динамической нагрузкеЭлектрические цепи при несинусоидальных периодических воздействияхПричины возникновенияСпособы изображения несинусоидальных периодических функцийДействующие значения несинусоидальных периодических токов и напряженийКоэффициенты, характеризующие периодические несинусоидальные функцииМощности в цепях несинусоидального токаРасчет однофазных цепей при несинусоидальных периодических воздействияхВысшие гармоники в трехфазных цепяхПереходные процессыОсновные понятия. Законы коммутацииКлассический метод расчета переходных процессов Суть метода Подключение реального конденсатора к источнику постоянного напряженияРазряд конденсатора на резисторПодключение реальной катушки к источнику постоянного напряжения Короткое замыкание индуктивной катушкиПодключение реальной индуктивной катушки к источнику синусоидального напряжения Учет первого закона коммутации на практике Подключение цепи с последовательным соединением реальной индуктивной катушки и конденсатора к источнику постоянного напряжения Подключение цепи с последовательным соединением реальной индуктивной катушки и конденсатора к источнику синусоидального напряженияРасчет переходного процесса в разветвленной цепиОператорный метод расчета переходных процессов Применение метода переменных состояния для расчета переходных процессов Расчет переходных процессов с помощью интеграла ДюамеляНелинейные электрические цепи постоянного токаОсновные понятия и определенияРасчет простейших нелинейных цепей постоянного тока графическими методамиРасчет нелинейной цепи с последовательным соединением элементов Расчет нелинейной цепи с параллельным соединением элементовРасчет нелинейной цепи со смешанным соединением элементовРасчет нелинейных цепей методом итерацииРасчет нелинейных цепей методом Ньютона – РафсонаРасчет нелинейных цепей методом напряжения между двумя узламиЗамена нескольких параллельных ветвей, пассивных и активных, одной или эквивалентнойМагнитные цепи постоянного токаОсновные величины, характеризующие магнитные цепи Основные законы магнитных цепейРасчет неразветвленных магнитных цепейПрямая задачаОбратная задачаРасчет разветвленных магнитных цепейСимметричные цепиНесимметричные цепиРасчет магнитной цепи постоянного магнитаНелинейные цепи переменного токаМагнитный поток и ЭДС катушки с ферромагнитным сердечникомПотери в катушке с ферромагнитным сердечникомТок катушки с ферромагнитным сердечником Схема замещения и векторная диаграмма катушки с ферромагнитным сердечникомРасчет параметров схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечникомРасчет параметров схемы замещения по результатам опытовРасчет параметров схемы замещения по кривым удельных потерь Расчет нелинейных цепей методом кусочно-линейной аппроксимацииРасчет цепи с однополупериодным выпрямителемРасчет катушки с ферромагнитным сердечником Явление феррорезонанса Феррорезонанс напряжений Феррорезонанс токовФеррорезонансные стабилизаторы напряжения Стабилизатор, в котором наблюдается явление феррорезонанса напряжений Стабилизатор напряжения, в котором наблюдается феррорезонанс токовСтабилизатор с обратной связьюЧетырехполюсники при синусоидальных воздействияхЧетырехполюсники и их основные уравнения Определение коэффициентов уравнений связи четырехполюсника Схемы замещения пассивного четырехполюсника Режим четырехполюсника под нагрузкойХарактеристические параметры четырехполюсникаЦепи с распределенными параметрамиОсновные понятия Уравнения однородной линииСинусоидальные напряжения и токи в линииВторичные параметры однородной линииЗависимость режима работы линии от нагрузкиСогласованная и несогласованная нагрузка Линии без потерьСогласованная нагрузка линии без потерьВходное сопротивление линииВведение в теорию электромагнитного поляОбщие сведенияОсновные векторные величины, характеризующие электромагнитное полеДве теории электричества Рождение великих уравнений Максвелла Основные уравнения Поверхностный эффект (ПЭ)Поверхностный эффект в массивных проводах из ферромагнитного материала Эффект близостиГрафическое изображение электростатического поляЭлектростатическое экранированиеЗаключение Библиографический список