А.Е. Каплянский, А.П. Лысенко, Л.С. Полотовский. Теоретические основы электротехники. Изд. 2-е. Учеб. пособие для электротехнических и энергетических специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1972. 448 с. с илл.

А.Е. Каплянский, А.П. Лысенко, Л.С. Полотовский. Теоретические основы электротехники. Изд. 2-е. Учеб. пособие для электротехнических и энергетических специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1972. 448 с. с илл.

В книге рассматриваются элементы электрических цепей, их линейные и нелинейные параметры, основы теории источников и приемников, осуществляющих взаимное преобразование электромагнитной и механической энергии. Излагаются теория линейных и нелинейных цепей с сосредоточенными параметрами при постоянном и переменном токе, при переходных процессах, установившиеся и переходные процессы в цепях с распределенными параметрами и теория постоянного и переменного электромагнитного поля.

Во втором издании предлагаемой книги авторы по-прежнему ставили себе задачу создать учебное пособие, отражающие современное состояние теоретической электротехники и соответствующее утвержденной программе курса.

Краткость изложения материала достигнута благодаря широкому использованию аналогий между полями и цепями различной физической природы, применению более простых выводов и доказательств, а также за счет исключения некоторых вопросов, входящих в программу специальных электротехнических и радиотехнических курсов, например технической электроники.

Большое внимание уделено связи теории с практикой – в самом общем виде рассмотрены электроизмерительные приборы различных систем, электрические машины, линии передачи, кабели, экраны и т. д. Изучение материала по электроизмерительной технике повысит качество лабораторных работ по теоретической электротехнике, проводимых до изучения курса электрометрии, но основанных на измерении электрических величин.

Первая часть книги посвящена элементам электрических и магнитных цепей – параметрам линейных и нелинейных цепей, источникам и приемникам, осуществляющим прямое и обратное преобразование механической энергии в электрическую. Здесь в инженерном аспекте используются и, следовательно, повторяются известные из курса физики законы электромагнетизма и физическая сущность указанных элементов цепей.

Во второй части книги излагаются методы расчета установившихся процессов в линейных цепях постоянного тока с сосредоточенными параметрами. Это концентрирует внимание учащегося именно на изучении методов расчета цепей в отличие от одновременного рассмотрения физической сущности и расчета цепей переменного тока.

Затем излагаются методы расчета нелинейных цепей постоянного тока. Это дает методические преимущества и сокращает объем по сравнению с распространенным сейчас изложением сравнительно простого раздела нелинейных цепей постоянного тока после изучения установившихся и переходных процессов в линейных цепях постоянного и переменного тока с сосредоточенными и распределенными параметрами.

В аналогичной последовательности излагаются теория и расчет линейных и нелинейных магнитных цепей при постоянном потоке.

В третьей части книги, посвященной цепям переменного тока, выдержан тот же принцип – сначала излагаются теория и расчеты периодических процессов в линейных цепях с сосредоточенными параметрами, а на их основе – в нелинейных цепях. Затек в той же последовательности изучаются переходные процессы в этих цепях.

По сравнению с первым изданием расширены разделы нелинейных цепей с рассмотрением запоминающих элементов вычислительной техники, дана теория импульсного интеграла Дюамеля и обобщенная теория линейных цепей — их расчет методами определителей, матриц, ненаправленных и направленных графов. Расширен раздел синтеза электрических цепей — изложены методы цепных и простых дробей.

После теории цепей с сосредоточенными параметрами излагаются установившиеся и переходные процессы в цепях с распределенными параметрами.

Четвертая часть учебника посвящена теории электромагнитного поля. Рассмотрение методов расчета постоянных полей, независимо от их природы по виду уравнений, позволило значительно сократить объем этого раздела. Затем излагается теория переменного электромагнитного поля и на ее основе излучение волн, их распространение и поверхностный эффект. Изложен ряд новых вопросов, пока не входящих в программу курса ТОЭ. К ним относятся: электромагнитное экранирование, переходные процессы в электромагнитном поле, электромагнитное поле в движущихся средах и основы магнитогидродинамики, являющиеся теоретической базой новых направлений электротехники – импульсной техники, прямого преобразования тепловой энергии в электрическую в магнитогидродинамических генераторах, электрореактивных двигателей, исследования околоземного и космического пространства и т. п.

Автором первой части книги является канд. техн. наук, доц. Л.С. Полотовский, второй и третьей – докт. техн. наук, проф. А.Е. Каплянский, четвертой – Л.С. Полотовский (главы 21, 26—30 и 32) и докт. техн. наук, проф. А.П. Лысенко (главы 22—25 и 31).

Авторы благодарят докт. техн. наук, проф. А.М. Бамдаса и канд. техн. наук, доц. О.Е. Гольдина за критические замечания по первому изданию, а также выражают признательность рецензентам рукописи второго издания – докт. техн. наук, проф. В.Е. Боголюбову, канд. техн. наук, доц. Ю.Е. Нитусову и кафедре теоретической электротехники Уральского политехнического института им. С.М. Кирова, руководимой докт. техн. наук, проф. А.А. Янко-Триницким, за ценные указания, способствовавшие улучшению книги.

Введение. Электротехника и ее теоретические основы

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В НИХ

Глава первая Параметры электрических и магнитных цепей

§ 1.1. Общие определения цепей и их параметров

§ 1.2. Емкость и ее расчет

§ 1.3. Взаимоемкость и ее расчет

§ 1.4. Линейные и нелинейные диэлектрики и конденсаторы

§ 1.5. Сопротивление и его расчет

§ 1.6. Линейные и нелинейные резисторы

§ 1.7. Индуктивность и ее расчет

§ 1.8. Взаимоиндуктивность и ее расчет

§ 1.9. Линейные и нелинейные катушки индуктивности

Глава вторая Энергия в электрических цепях и ее прямое и обратное преобразование в механическую энергию

§ 2.1. Общие сведения

§ 2.2. Энергия системы заряженных проводящих тел

§ 2.3. Взаимные преобразования энергии электрического поля и механической энергии

§ 2.4. Движение заряженной частицы в электрическом поле

§ 2.5. Энергия системы контуров с токами

§ 2.6. Взаимные преобразования энергии магнитного поля и механической энергии

§ 2.7. Проводник с током в магнитном поле

§ 2.8. Заряженная частица в магнитном поле

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ ПРИ ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

Глава третья Расчет линейных электрических цепей

§ 3.1. Законы электрических цепей

§ 3.2. Источники напряжения и тока и их эквивалентность

§ 3.3. Линия передачи и работа источника на нагрузку

§ 3.4. Расчет цепей методами преобразования и пропорционального пересчета

§ 3.5. Расчет цепей по законам Кирхгофа

§ 3.6. Метод наложения

§ 3.7. Метод взаимности

§ 3.8. Метод эквивалентного источника энергии

§ 3.9. Метод контурных токов

§ 3.10. Метод узловых напряжений

Глава четвертая Расчет нелинейных электрических цепей

§ 4.1. Основные сведения

§ 4.2. Приведение нелинейных цепей к линейным

§ 4.3. Графические методы расчета нелинейных цепей

§ 4.4. Метод последовательных приближений

Глава пятая Расчет магнитных цепей

§ 5.1. Законы магнитных цепей

§ 5.2. Расчет линейных магнитных цепей

§ 5.3. Расчет нелинейных магнитных цепей

§ 5.4. Расчет цепи с постоянным магнитом

ТЕОРИЯ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Глава шестая Цепи переменного тока

§ 6.1. Периодические напряжения и токи

§ 6.2. Цепь с сопротивлением

§ 6.3. Цепь с индуктивностью и цепь с емкостью

§ 6.4. Измерения в цепях переменного тока

Глава седьмая Анализ и расчет простых цепей переменного тока

§ 7.1. Цепь с последовательным соединением участков с сопротивлением, с индуктивностью и с емкостью

§ 7.2. Резонанс напряжений

§ 7.3. Цепь с параллельным соединением участков с сопротивлением, с индуктивностью и с емкостью. Резонанс токов

§ 7.4. Элементарные методы расчета простых цепей переменного тока

Глава восьмая Символический метод расчета цепей

§ 8.1. Символическое изображение синусоидальных функций

§ 8.2. Применение символического метода для расчета цепей переменного тока

§ 8.3. Расчет цепей переменного тока символическим методом

§ 8.4. Метод дуальных цепей

Глава девятая Основы теории четырехполюсников и фильтров

§ 9.1. Уравнения четырехполюсников

§ 9.2. Холостой ход и короткое замыкание четырехполюсника

§ 9.3. Определение параметров четырехполюсника

§ 9.4. Повторное сопротивление и коэффициент распространения симметричного четырехполюсника

§ 9.5. Передаточные функции и обратные связи четырехполюсников

§ 9.6. Цепные схемы и электрические фильтры

§ 9.7. Активные четырехполюсники

Глава десятая Линейные и круговые диаграммы

§ 10.1. Векторные уравнения

§ 10.2. Действия над кривыми

§ 10.3. Диаграмма для линии передачи энергии к приемнику

§ 10.4. Диаграмма для четырехполюсника

Глава одиннадцатая Цепи со взаимной индукцией

§ 11.1. Основные соотношения

§ 11.2. Последовательное и параллельное соединения с взаимной индукцией

§ 11.3. Расчет сложных цепей с взаимной индукцией

§ 11.4. Трансформатор без стального сердечника

§ 11.5. Трансформатор и катушка индуктивности со стальным сердечником

§ 11.6. Резонанс в двух индуктивно связанных цепях

Глава двенадцатая Трехфазная цепь

§ 12.1. Основные понятия

§ 12.2. Соединение звездой

§ 12.3. Соединение треугольником

§ 12.4. Мощность трехфазных систем и ее измерение

§ 12.5. Сравнение трехфазных и однофазной систем

§ 12.6. Пульсирующее и вращающееся магнитные поля

§ 12.7. Основы метода симметричных составляющих

Глава тринадцатая Периодические несинусоидальные напряжения и токи в линейных цепях

§ 13.1. Разложение периодических функций в ряд Фурье

§ 13.2. Действующее значение и мощность при несинусоидальных напряжениях и токах

§ 13.3. Расчет линейных цепей при несинусоидальных напряжениях и токах

§ 13.4. Влияние параметров цепи на форму кривой напряжения или тока. Резонансные фильтры

§ 13.5. Высшие гармоники в трехфазных цепях

Глава четырнадцатая Нелинейные цепи переменного тока

§ 14.1. Нелинейные элементы при переменном токе и методы анализа нелинейных цепей

§ 14.2. Устройства, основанные на нелинейной зависимости мгновенных значений напряжения и тока

§ 14.3. Явления и устройства, основанные на нелинейной зависимости действующих значений напряжения и тока

Глава пятнадцатая Переходные процессы в линейных цепях и их расчет классическим методом

§ 15.1. Общие сведения

§ 15.2. Переходные процессы в цепи с последовательным соединением сопротивления и индуктивности

§ 15.3. Переходные процессы в цепи с последовательным соединением сопротивления и емкости

§ 15.4. Переходные процессы в цепи с последовательным соединением сопротивления, индуктивности и емкости

§ 15.5. Переходные процессы в сложных цепях

Глава шестнадцатая Переходные процессы в нелинейных цепях

§ 16.1. Устойчивость режима в нелинейной цепи

§ 16.2. Методы расчета переходных процессов

§ 16.3. Метод линеаризации интервалов на примере автоколебательной цепи

§ 16.4. Методы расчета переходных процессов на примере включения катушки индуктивности со стальным сердечником на постоянное напряжение

§ 16.5. Включение катушки индуктивности со стальным сердечником на синусоидальное напряжение

§ 16.6. Изображение переходных процессов в фазовой плоскости

Глава семнадцатая Расчет переходных процессов методами наложения, спектральным и операторным

§ 17.1. Метод наложения

§ 17.2. Спектральный метод

§ 17.3. Операторный метод

Глава восемнадцатая Обобщенные методы расчета линейных электрических цепей

§ 18.1. Основные положения

§ 18.2. Метод определителей

§ 18.3. Матричный метод

§ 18.4. Топологический метод

§ 18.5. Метод направленных графов

Глава девятнадцатая Синтез электрических цепей

§ 19.1. Задачи синтеза

§ 19.2. Синтез двухполюсников методом цепных дробей

§ 19.3. Синтез двухполюсников методом простых дробей

§ 19.4. Дифференцирующие и интегрирующие цепи

§ 19.5. О синтезе нелинейной цепи

Глава двадцатая Цепи с распределенными параметрами

§ 20.1. Сосредоточенные и распределенные параметры цепей

§ 20.2. Уравнения однородной линии

§ 20.3. Решение уравнений однородной линии для установившихся режимов

§ 20.4. Бегущие и стоячие волны

§ 20.5. Распределение напряжения и тока вдоль линии

§ 20.6. Переходные процессы в однородных линиях

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Глава двадцать первая Уравнения постоянных электрических и магнитных полей

§ 21.1. О теории электромагнитного поля

§ 21.2. Электромагнитное поле

§ 21.3. Электрическое поле в диэлектрической среде

§ 21.4. Электрическое поле в проводящей среде

§ 21.5. Магнитное поле

Глава двадцать вторая Расчет полей по уравнению Лапласа. Моделирование полей

§ 22.1. О расчете постоянных электрических и магнитных полей

§ 22.2. Теорема единственности решения уравнения Лапласа

§ 22.3. Метод разделения переменных

§ 22.4. Цилиндр в однородном поле

§ 22.5. Магнитный цилиндрический экран

§ 22.6. Моделирование полей

Глава двадцать третья Расчет полей по уравнению Пуассона

§ 23.1. О расчете полей по уравнению Пуассона

§ 23.2. Электрическое поле цилиндра с объемным зарядом и магнитное поле цилиндра с током

§ 23.3. Электрическое поле и ток в вакуумной лампе

§ 23.4. Магнитное поле двухпроводной линии из проводов прямоугольного сечения

Глава двадцать четвертая Расчет полей по уравнениям Максвелла

§ 24.1. О расчете полей по уравнениям Максвелла

§ 24.2. Электрическое и магнитное поле в неоднородной среде

§ 24.3. Магнитное поле ферромагнитной трубы с током и электрическое поле заряженной трубы

Глава двадцать пятая Расчет полей методом зеркальных изображений

§ 25.1. Метод зеркальных изображений

§ 25.2. Электрическое поле точечных зарядов, расположенных вблизи плоской поверхности раздела двух сред

§ 25.3. Электрическое поле линейных зарядов, расположенных параллельно поверхностям раздела сред

§ 25.4. Магнитное поле линейных токов, расположенных параллельно плоским поверхностям раздела сред

Глава двадцать шестая Уравнения электромагнитного поля

§ 26.1. Постоянное электромагнитное поле

§ 26.2. Полная система уравнений электромагнитного поля в дифференциальной форме

§ 26.3. Теорема Умова—Пойнтинга

§ 26.4. Электродинамические потенциалы

§ 26.5. Основные уравнения электромагнитного поля в символической форме

§ 26.6. Соотношение между токами проводимости и смещения

Глава двадцать седьмая Излучение электромагнитных волн

§ 27.1. Явление излучения. Опыты Герца и Попова

§ 27.2. Электромагнитное поле диполя Герца

§ 27.3. Ближняя и дальняя зоны

§ 27.4. Мощность и сопротивление излучения

Глава двадцать восьмая Распространение электромагнитных волн

§ 28.1. Плоская волна в диэлектрической среде

§ 28.2. Плоская волна в проводящей среде

§ 28.3. Плоская волна в полупроводящей среде

Глава двадцать девятая Поверхностный эффект

§ 29.1. Явление поверхностного эффекта

§ 29.2. Неравномерное распределение переменного магнитного потока в плоском листе

§ 29.3. Неравномерное распределение переменного тока в проводе кругового сечения

§ 29.4. Эффект близости для двух параллельных шин

Глава тридцатая Электромагнитное экранирование

§ 30.1. О расчете электромагнитных экранов

§ 30.2. Тонкостенный цилиндрический экран в однородном поле

Глава тридцать первая Переходные процессы в электромагнитном поле

§ 31.1. О расчете переходных процессов в электромагнитном поле

§ 31.2. Установление магнитного потока в пластине

§ 31.3. Установление тока в проводе кругового сечения

Глава тридцать вторая Электромагнитное поле в движущихся средах и основы магнитогидродинамики

§ 32.1. Электромагнитное поле в движущихся средах

§ 32.2. Магнитогидродинамические явления и их значение

§ 32.3. Основные уравнения магнитогидродинамики

§ 32.4. Электродинамические и механические следствия

§ 32.5. Плазма и эффект сжатия

§ 32.6. Магнитогидродинамический генератор и двигатель

Приложение 1. Связь между единицами в системах СИ, СГСε0 и СГСμ0

Приложение 2. Дольные и кратные единицы

Приложение 3. Разложение в ряд Фурье

Приложение 4. Формулы векторного анализа

Приложение 5. Дифференциальные операции векторного анализа

rgr-toe.ru

Лев Бессонов: Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник для бакалавров

Аннотация к книге «Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник для бакалавров»

Рассмотрены традиционные и новые вопросы теории линейных и нелинейных электрических цепей. К традиционным относятся методы расчета токов и напряжений при постоянных, синусоидальных, импульсных и других видах воздействий, теория двух- и четырехполюсников, электрические фильтры, электрические и магнитные линии с распределенными параметрами, расчет переходных процессов классическим, операторным методами, методом интеграла Дюамеля, обобщенных функций, методом пространства состояний, преобразования Фурье, аналоговый и цифровой сигналы, основы теории сигналов, цифровые фильтры, имитированные элементы и их применение, преобразование Брутона, преобразование Гильберта, установившиеся и переходные процессы в нелинейных электрических цепях, устойчивость различных видов движений, субгармонические колебания. К числу новых вопросов, включенных в курс, относятся физические причины, условия возникновения и каналы действия нелинейной, неявно выраженной обратной связи в нелинейных электрических цепях.

Рассмотрены традиционные и новые вопросы теории линейных и нелинейных электрических цепей. К традиционным относятся методы расчета токов и напряжений при постоянных, синусоидальных, импульсных и других видах воздействий, теория двух- и четырехполюсников, электрические фильтры, электрические и магнитные линии с распределенными параметрами, расчет переходных процессов классическим, операторным методами, методом интеграла Дюамеля, обобщенных функций, методом пространства состояний, преобразования Фурье, аналоговый и цифровой сигналы, основы теории сигналов, цифровые фильтры, имитированные элементы и их применение, преобразование Брутона, преобразование Гильберта, установившиеся и переходные процессы в нелинейных электрических цепях, устойчивость различных видов движений, субгармонические колебания. К числу новых вопросов, включенных в курс, относятся физические причины, условия возникновения и каналы действия нелинейной, неявно выраженной обратной связи в нелинейных электрических цепях переменного тока, приводящие к возникновению в них колебаний, получивших название «странные аттракторы», метод расчета установившегося режима работы обобщенной цепи переменного тока с учетом высших гармоник, использующий принцип диакоптики, макрометод расчета переходных процессов в мостовой выпрямительной схеме с предвключенным сопротивлением в цепи переменного тока, магнитотранзисторный генератор напряжения типа меандра, основные положения вейвлет-преобразования сигналов, новый подход к составлению уравнений для приращений при исследовании устойчивости периодических процессов в нелинейных цепях с источником синусоидальной ЭДС, позволяющей простым путем свести уравнение для приращений к уравнению Матье, и ряд других новых вопросов. По всем вопросам курса даны примеры с подробными решениями. В конце каждой главы — вопросы и задачи для самопроверки.
Для студентов и преподавателей высших учебных заведений, инженеров, аспирантов и научных работников электротехнических и близких к ним специальностей.
11-е издание, переработанное и дополненное

www.labirint.ru

Кафедра теоретической и общей электротехники

1. Некрасова Н. Р., Панфилов С. А., Коваленко О. Ю. «Теоретические основы электротехники»: электронный учебник для студентов электротехнических специальностей вузов v1.1 // Мордов. гос. ун-т, Саранск. – 2007. 140 Мб., 64 усл. п. л. (Гриф УМО по электротехнике и электронике Минобрнауки РФ 2007 г.), номер государственной регистрации 0320800235 .

2. Некрасова Н. Р., Панфилов С. А., Коваленко О. Ю. «Общая электротехника и электроника»: электронное учебное пособие для студентов неэлектротехнических специальностей вузов v1.1 // Мордов. гос. ун-т, Саранск. – 2007 . 17 Мб, 7,8 усл. п. л. (Гриф УМО по электротехнике и электронике Минобрнауки РФ 2007 г. и гриф УМО по полиграфии и книжному делу Минобрнауки РФ 2005 г.), номер государственной регистрации 0320800862.

3. А. Б. Бартанов, О. А. Захаржевский, В. М. Каликанов, О. Ю. Коваленко, Н. Р. Некрасова, С. А. Панфилов, Ю. А. Фомин. Учебное пособие по курсу «Общая электротехника и электроника» / — Саранск: 2007. — 84с.

4. О.А.Захаржевский. «Электромагнитные поля и волны». / Учебное пособие под ред. С. А. Панфилова. Саранск: «Мир полиграфии», 2007. — 152с.

5. Некрасова Н. Р., Панфилов С. А., Коваленко О. Ю. «Тестовая система по теоретическим основам электротехники для самоконтроля знаний»: электронное учебное пособие для студентов электротехнических специальностей вузов v1.1 // Мордов. гос. ун-т, Саранск. – 2007. 40 Мб, 18,3 усл. п. л., номер государственной регистрации 0320800233.

6. Некрасова Н. Р., Панфилов С. А., Коваленко О. Ю. «Тестовая система по теоретическим основам электротехники для подготовки к зачету»: электронное учебное пособие для студентов электротехнических специальностей вузов v1.0 // Мордов. гос. ун-т, Саранск. – 2007. 7 Мб, 3,2 усл. п. л., номер государственной регистрации 0320800232.

7. Некрасова Н. Р., Панфилов С. А., Коваленко О. Ю. «Тестовая система по теоретическим основам электротехники для подготовки к экзамену»: электронное учебное пособие для студентов электротехнических специальностей вузов v1.0 // Мордов. гос. ун-т, Саранск. – 2007. 11 Мб, 5 усл. п. л., номер государственной регистрации 0320800234.

8. Некрасова Н. Р., Захаржевский О. А. «Тестовая система по общей электротехнике и электронике для подготовки к зачету»: электронное учебное пособие для студентов неэлектротехнических специальностей вузов v1.0 // Мордов. гос. ун-т, Саранск. – 2007. 6 Мб, 2,7 усл. п. л., номер государственной регистрации 0320800231.

9. Некрасова Н. Р., Захаржевский О. А. «Тестовая система по электротехнике и электронике для подготовки к экзамену»: электронное учебное пособие для студентов специальностей «Автоматизированные системы обработки информации и управления», «Метрология и метрологическое обеспечение», «Стандартизация и сертификация» вузов v 1.0. // Мордовский гос. университет, Саранск. – 2008. 13 Мб, 6 усл. п. л., номер государственной регистрации 0320800869.

10. Некрасова Н. Р., Панфилов С. А., Фомин Ю. А. «Электротехника и электроника«: учебное электронное пособие для студентов вузов, обучающихся по программе специалистов по направлению 653500 «Строительство» v 1.0 // Мордовский гос. университет, Саранск.-2008. 40 Мб, 18,37 усл. печ. л, номер государственной регистрации 0320802682.

11. Никулин В. В., Захаржевский О. А., В. С. Дубровин В. С. «Электрические фильтры ч.1. Аналоговые фильтры»: Учебное пособие с грифом УМО Минвуза РФ для студентов вузов, обучающихся по программе специалистов по направлению 200900 «Сети связи и коммутации» v 1.0 // Морд. гос. ун-т, Саранск.-2009. 132 стр. Рег. Св-во №14909 от 16 января 2009 г., № гос. рег. 0320802682.

12. Захаржевский О. А. Теоретические основы электротехники» под редакцией Панфилова С. А.: Морд. гос. ун-т, Саранск.-2007. 151 стр.

mrsu.ru

Основы электротехники учебное пособие

Издательство: Ай Пи Эр Медиа

Автор: Ручкина Е.М.

Год издания: 2018

Издательство: Вузовское образование

Автор: Бобров А.А.

Год издания: 2018

Издательство: Ай Пи Эр Медиа

Автор: Селиванов В.В.

Год издания: 2018

Издательство: Ай Пи Эр Медиа

Автор: Селиванов В.В.

Год издания: 2018

Издательство: Дашков и К, Ай Пи Эр Медиа

Автор: Дементьев А.И., Юдаев. Н.В.

Год издания: 2018

Издательство: Ай Пи Эр Медиа

Автор: Белоконская Е.Г.

Год издания: 2018

С этой книгой также читают

Автор: Войтов Н.М.

Год издания: 2017

Издательство: Академический Проект

Автор: Штаничева Н.С., Денисенко В.И.

Год издания: 2016

Издательство: Академия стандартизации, метрологии и сертификации

Автор: Бойцов Б.В., Гончаренко В.И., Дмитриев С.А., Мищенко Н.П., Панкина Г.В.

Год издания: 2016

Издательство: Оренбургский государственный университет, ЭБС АСВ

Автор: Лебедев С.В., Мирошникова Е.П., Кван О.В., Сизова Е.А.

Год издания: 2015

Издательство: Международная академия оценки и консалтинга

Автор: Бушуев С.А., Либин И.Я., Олейник Т.Л., Хорхе Перес Пераса, Пустовитова Т.И., Модесто Сеара Васкес, Трейгер Е.М.

Год издания: 2012

Просмотр оглавления издания

Бесплатная горячая линия

8 800 555 22 35

е-mail: [email protected], [email protected]

Доступ к фондам ЭБС IPRbooks предоставляется круглосуточно.

410012, г. Саратов, ул. Вавилова, 38/114, офисы 425, 428, 1019

www.iprbookshop.ru

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ТЕОРИЯ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХЦЕПЕЙ

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ТЕОРИЯ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХЦЕПЕЙ

Допущено Научно — методическим советом

Министерства образования и науки РФ по электротехнике и электронике в качестве учебного пособия

по теоретическим основам электротехники для студентов вузов , обучающихся по направлению подготовки

140600 « Электротехника , электромеханика , электротехнологии » специальности 140601 – « Электромеханика »;

по направлению подготовки 140200 « Электроэнергетика » специальности 140205 – « Электроэнергетические системы и сети »

УДК 621.3 (07) ББК 31.2 ( Я 7)

Л 84 Лукманов В . С . Теоретические основы электротехники . Часть I.

Теория линейных электрических цепей : Учебное пособие / В . С . Лукманов ; Уфимск . гос . авиац . техн . ун — т . – Уфа : УГАТУ , 2005. – 120 с . ISBN 5-86911-543-4

Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины « Теоретические основы электротехники » направления подготовки 140600 « Электротехника , электромеханика , электротехнологии » специальности 140601 – « Электромеханика »; направления подготовки 140200 « Электроэнерге — тика » специальности 140205 – « Электроэнергетические системы и сети ».

Представлен материал по первой части дисциплины « Теоретические ос — новы электротехники », который охватывает следующие темы : законы электро — техники , методы расчета линейных электрических цепей , комплексный метод расчета цепей при синусоидальных воздействиях , резонансные явления в ли — нейных электрических цепях , электрические цепи с взаимной индукцией , мето — ды расчета трехфазных цепей , расчет цепей при периодических несинусои — дальных воздействиях .

Предназначено для студентов вузов электротехнических специальностей , изучающих теоретические основы электротехники как по очной , так и по заоч — ной системам обучения .

Табл . 1. Ил . 93. Библиогр .: 12.

Рецензенты : д — р техн . наук , проф . МЭИ ( ГУ ) Гусев Г . Г ., канд . техн . наук , доцент МЭИ ( ГУ ) Шакирзянов Ф . Н .

© В . С . Лукманов , 2005

Глава 1. Линейные электрические цепи постоянного тока …………

1.2. Источники электрической энергии ……………………

1.3. Основные преобразования схем , используемые при анализе электрических цепей ……. 12

1.4. Законы электрических цепей ………………………..… 14

1.5. Расчет электрической цепи по законам Кирхгофа …. 16

1.6. Метод контурных токов ……………………………….. 18

1.7. Метод узловых потенциалов ………………………….. 21

1.8. Принцип наложения и метод наложения ……………. 23

1.9. Метод эквивалентного генератора …………………… 25

1.10. Передача энергии от активного двухполюсника нагрузке …….…………………………………………… 30

1.11. Метод пропорциональных величин …………………. 31

1.12. Теорема о линейных соотношениях …………………. 32

1.13. Теорема компенсации ………………………………….. 33

1.14. Энергетический баланс в электрических цепях ……… 34

Глава 2. Электрические цепи однофазного синусоидального тока .. 35

2.1. Синусоидальный ток и основные характеризующие его величины ……………………..…………………….. 35

2.2. Действующее и среднее значения синусоидально из — меняющейся величины …..………………………….. 36

2.3. Коэффициент амплитуды и коэффициент формы …… 37

2.4. Изображение синусоидальных токов , напряжений , ЭДС с помощью вращающихся векторов .

Векторная диаграмма ….……………………………….. 38

2.5. Активное сопротивление в цепи синусоидального тока ……………………………………………………… 38

2.6. Индуктивность в цепи синусоидального тока ……….. 39

2.7. Емкость в цепи синусоидального тока ……………….. 40

2.8. Установившийся синусоидальный ток в цепи с по —

следовательным соединением участков R, L, C …… 41

2.9. Установившийся синусоидальный ток в цепи с па — раллельным соединением участков G, L и C ………. 43

Глава 3. Комплексный метод расчета электрических цепей при ус — тановившемся синусоидальном токе …………………….. 46

3.1. Комплексные числа ……………………………………. 46

3.2. Изображение синусоидально изменяющихся величин на комплексной плоскости …………………………….. 48

3.3. Выражение для производной ………….………………. 49

3.4. Выражение для интеграла ……………………………. 50

3.5. Алгебраизация уравнений ……………………………. 51

3.6. Закон Ома для цепи синусоидального тока . Ком —

плексное сопротивление ………………………….. 52

3.7. Комплексная проводимость …………………………… 53

3.8. Треугольник сопротивлений и треугольник проводи —

3.9. Законы Кирхгофа в комплексной форме ……………. 54

3.10. Активная , реактивная и полная мощности …………… 54

3.11. Расчет сложных электрических цепей комплексным методом ……….………………………………………… 57

Глава 4. Резонансные явления в линейных электрических цепях .…. 61

4.1. Резонанс напряжений ………………………………….. 61

4.3. Резонанс в разветвленных цепях ……………………… 71

4.4. Резонанс в цепях без потерь ( чисто реактивные цепи )…………………………………………………….. 72

Глава 5. Расчет электрических цепей при наличии в них магнитос —

5.1. Определения . Физическая модель …………………….. 74

5.2. Расчет последовательного соединения двух магни —

5.3. Расчет разветвленных цепей при наличии в них маг —

5.4. « Развязывание » магнитосвязанных цепей …………… 80

5.5. Трансформатор с линейными характеристиками ……. 81

Глава 6. Расчёт трёхфазных цепей …………….……………………. 86

6.1. Трехфазная система ЭДС …………….………………. 86

6.2. Общие положения и допущения при расчете трех —

6.3. Расчет соединения звезда — звезда с нулевым прово —

6.4. Расчет соединения звезда — звезда без нулевого про —

6.5. Расчет соединения треугольник — треугольник ………. 92

6.6. Активная , реактивная и полная мощности трёхфаз —

6.7. Измерение активной мощности в трёхфазной цепи .… 93

Глава 7. Расчет электрических цепей при несинусоидальных пе — риодических ЭДС , напряжениях и токах ………………. 96

7.1. Алгоритм расчета ………………………………………. 96

7.2. Представление периодической несинусоидальной функции в виде ряда Фурье ………………. ……….… 97

7.3. Гармонический состав кривой в некоторых случаях симметрии ………………………………………………. 98

7.4. Зависимость формы кривой тока от характера цепи при несинусоидальном напряжении ………………….. 99

7.5. Действующее значение периодических несинусои —

дальных токов , напряжений , ЭДС ………..

7.6. Определение мощности в электрических цепях с периодическими токами , напряжениями , ЭДС ……. 101

Курс « Теоретические основы электротехники » занимает основ — ное место среди общетехнических дисциплин , определяющих теоре — тический уровень профессиональной подготовки инженеров — электриков .

Предмет курса составляют электромагнитные явления и их при — кладное применение для создания , передачи и распределения элек — трической энергии с помощью универсального носителя – электро — магнитного поля – для решения проблем электротехники , электроме — ханики , электротехнологии . Курс ТОЭ как базовый курс обеспечива — ет комплексную подготовку будущего специалиста : формирует про — фессиональную подготовку , развивает творческие способности , учит формулировать и решать на высоком и перспективном научном уров — не проблемы приобретаемой специальности , творчески применять и самостоятельно повышать свои знания .

Содержанием дисциплины « Теоретические основы электротех — ники » являются теоретические аспекты практического использования электротехники .

Основная задача курса ТОЭ состоит в изучении одной из форм материи – электромагнитного поля и его проявлений в различных ус — тройствах техники , усвоении современных методов моделирования электромагнитных процессов , методов анализа , синтеза и расчета электрических цепей , электрических и магнитных полей , знание ко —

торых необходимо для понимания и успешного решения инженерных проблем будущей специальности . Изучение теоретической электро —

техники способствует выработке развитых представлений о методах применения теории электромагнитных явлений и методологии курса ТОЭ в специальных дисциплинах .

В современной теоретической электротехнике различают четыре основные задачи : анализ , синтез , диакоптику и диагностику .

Задача анализа сводится к расчету токов , напряжений для за — данной электрической цепи . Синтез представляет собой обратную за — дачу – нахождение такой электрической цепи , процессы в которой будут протекать по заданному закону . Задача диакоптики связана с исследованием электрических цепей по частям . И , наконец , задача диагностики сводится к определению параметров реально сущест — вующих цепей по экспериментальным данным при сохранении цело —

стности объектов диагностирования в процессе проведения экспери — ментов .

Далее подробно рассматривается задача анализа , тогда как о за — дачах синтеза , диакоптики и диагностики даются лишь общие поня — тия .

В курсе ТОЭ можно выделить три основных раздела : теорию линейных электрических цепей , теорию нелинейных электрических цепей , теорию электромагнитного поля .

В первом разделе – « Теория линейных электрических цепей » излагаются законы и свойства линейных электрических цепей , мето — ды расчета установившихся и переходных процессов в таких цепях ,

особенности расчета цепей при синусоидальных и несинусоидальных гармонических воздействиях .

Во втором разделе – « Теория нелинейных электрических цепей »

излагаются свойства нелинейных электрических и магнитных цепей и методы расчета происходящих в них процессов . Эти вопросы имеют

большое значение в связи с широким использованием нелинейных цепей в современных технических устройствах .

Последний раздел – « Теория электромагнитного поля » – посвя — щен изучению расчета электромагнитного поля . Это связано с тем , что многие электротехнические задачи могут быть детально проана — лизированы только при помощи теории электромагнитного поля .

В пособии представлен материал части первого раздела курса « Теоретические основы электротехники » который охватывает сле — дующие темы : законы электротехники , методы расчета электриче — ских цепей , комплексный метод расчета цепей при синусоидальных воздействиях , резонансные явления в электрических цепях , электри — ческие цепи со взаимной индукцией , методы расчета трехфазных це — пей , расчет цепей при периодических несинусоидальных воздействи — ях .

Глава 1. ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Электрическая цепь – совокупность устройств и объектов , об — разующих путь для электрического тока , электромагнитные про — цессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об элек — тродвижущей силе , электрическом токе и электрическом напряже —

нии ( ГОСТ Р 52002-2003) .

Схема электрической цепи – графическое изображение элек — трической цепи , содержащее условные обозначения ее элементов , показывающее соединения этих элементов ( ГОСТ Р 52002-2003).

Схему составляют из идеализированных элементов , которые по —

зволяют осуществлять математическое моделирование физических явлений , происходящих в реальной электрической цепи .

Ветвь — участок электрической цепи , по которому протекает один и тот же ток ( ГОСТ Р 52002-2003).

Узел – место соединения ветвей электрической цепи ( ГОСТ Р 52002-2003) .

Контур – любой замкнутый путь , образованный ветвями и уз — лами .

Независимый контур – контур , отличающийся от предыдущих хотя бы одной ветвью .

Различают линейные и нелинейные электрические цепи .

Линейная электрическая цепь – это такая электрическая цепь , у которой электрические напряжения и электрические токи или ( и ) электрические токи и магнитные потокосцепления , или ( и ) электри —

ческие заряды и электрические напряжения связаны друг с другом линейными зависимостями ( ГОСТ Р 52002-2003).

Нелинейная электрическая цепь – это такая цепь , у которой электрические напряжения и электрические токи или ( и ) электриче — ские токи и магнитные потокосцепления , или ( и ) электрические за — ряды и электрические напряжения связаны друг с другом нелинейны — ми зависимостями ( ГОСТ Р 52002-2003).

Далее , если не оговорено особо , рассматриваются линейные электрические цепи .

1.2. Источники электрической энергии

Любой источник электрической энергии можно представить в виде источника электродвижущей силы ( ЭДС ) либо в виде источника тока .

Идеальный источник ЭДС – это такой источник электрической энергии , электрическое напряжение на выводах которого не зависит от электрического тока в нем ( ГОСТ Р 52002-2003) ( рис . 1.1).

studfiles.net

Это интересно:

  • Аварии на морских и речных судах в россии Аварии на морских и речных судах в россии Безопасность человека на воде всегда была актуальной проблемой, но, несмотря на стремление специалистов повысить безопасность судоходства, число морских и речных катастроф не уменьшается. […]
  • Исковой срок при ликвидации Срок давности при ликвидации фирм Не выплатили компенсацию за отпуск.Прошло 2 года.Компании уже не существует. Что можно сделать? Спасибо. К сожелению, -уже ничего. Срок исковой давности по финансовым делам - 2 года. В бухучете […]
  • Апелляционная жалоба истца на заочное решение Апелляционная жалоба в суд общей юрисдикции на заочное решение суда Согласно ч. 2 ст. 237 Гражданского процессуального кодекса Российской Федерации заочное решение суда может быть обжаловано сторонами также в апелляционном порядке в […]
  • Христианское воспитание детей учебное пособие Скачать христианское воспитание детей учебное пособие сборник, игра защитники сада 2 торрент Мартышин В.С. Воспитание детей на или христианское Учебное пособие. Детей. Учебное пособие Христианское воспитание и воспитание детей. […]
  • Федеральный закон 398 от 2010 Федеральный закон от 28 декабря 2010 г. N 398-ФЗ "О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросу усиления контроля в сфере оборота гражданского оружия" (с изменениями и дополнениями) Федеральный […]
  • Приказ мз 765 Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 7 декабря 2005 г. N 765 "Об организации деятельности врача-терапевта участкового" Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФот 7 декабря 2005 г. N […]