Теоретические основы электротехники (1440,00 руб.)

Стр.2

Стр.237

Стр.238

Стр.239

УДК 621.3 ББК 31.2 М33 Рецензенты: канд. техн. наук, доцент кафедры электроэнергетики и электротехники ДВФУ Ю.М. Горбенко; заместитель главного инженера МУВП «ВПЭС» Д.А. Палаткин Матафонова, Елена Петровна. М33 Теоретические основы электротехники : учеб. пособие / Е.П. Матафонова, В.А. Попов. – Владивосток : Дальрыбвтуз, 2020. – 240 с. ISBN 978-5-88871-740-0 Изложены основные законы дисциплины, рассмотрены методы анализа и синтеза электрических и магнитных цепей, приведены примеры расчетов их параметров в установившихся и переходных режимах, рассмотрена теория электромагнитных явлений. Большое внимание уделено аварийным режимам. Предназначено для курсантов и студентов специальностей 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок» и 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики». ISBN 978-5-88871-740-0  Матафонова Е.П., текст, 2020  Попов В.А., текст, 2020  Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, 2020

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ..................................................................................................... 3 Глава 1. Электрические цепи постоянного тока ................................ 4 1.1. Электрическая цепь ............................................................................. 4 1.2. Основные законы и свойства электрических цепей ......................... 6 1.3. Методы расчета сложных электрических цепей ............................. 16 1.4. Источник напряжения и источник тока ........................................... 21 1.5. Режимы работы электрических цепей ............................................. 23 1.6. Параметры пассивных элементов схем замещения ........................ 26 Вопросы для самопроверки ..................................................................... 31 Глава 2. Электрические цепи переменного тока .............................. 32 2.1. Основные характеристики синусоидального переменного тока ... 32 2.2. Действующие и средние значения ЭДС, напряжений и токов ..... 36 2.3. Векторное изображение синусоидальных величин ........................ 39 2.4. Анализ стационарных состояний линейной электрической цепи переменного синусоидального тока ..................... 43 2.5. Идеализированные элементы в цепи переменного синусоидального тока .............................................................................. 51 2.5.1. Переменный ток в цепи с резистором .................................... 51 2.5.2 . Переменный ток в цепи с катушкой ...................................... 52 2.5.3. Переменный ток в цепи с конденсатором .............................. 56 2.6. Синусоидальный ток при последовательном соединении R, L, C .................................................................................. 58 2.7. Синусоидальный ток при параллельном соединении R, L, C элементов цепи ......................................................................................... 67 2.8. Расчет установившихся режимов электрических цепей комплексным методом при синусоидальном воздействии .................. 76 Вопросы для самопроверки ..................................................................... 88 Глава 3. Цепи трехфазного переменного тока .................................. 90 3.1. Трехфазные электрические цепи. Источник. .................................. 90 3.2. Трехфазные приемники ..................................................................... 95 3.2.1. Приёмник, соединённы по схеме «звезда» .......................... 96 3.2.2. Приёмник, соединённый по схеме «треугольник» .............. 105 3.3. Мощность трехфазных приемников .............................................. 107 Вопросы для самопроверки ................................................................... 108 Глава 4. Четырехполюсники .............................................................. 110 4.1. Основные понятия и определения .................................................. 110 4.2. Уравнения четырехполюсника ....................................................... 111 Вопросы для самопроверки ................................................................... 116 237

Стр.237

Глава 5. Общие свойства электрических цепей ................................. 118 5.1. Принцип дуальности ....................................................................... 118 5.2. Принцип наложения ........................................................................ 120 5.3. Принцип взаимности (обратимости) .............................................. 121 5.4. Принцип компенсации .................................................................... 123 5.5. Принцип эквивалентного источника ............................................. 124 Вопросы для самопроверки ................................................................... 126 Глава 6. Нелинейные электрические цепи и методы их расчета 127 6.1. Нелинейные элементы: характеристика и свойства ..................... 127 6.2. Графический метод расчета нелинейных электрических цепей ............................................................................. 129 6.3. Аналитическое представление характеристик НЭ ....................... 131 Вопросы для самопроверки ................................................................... 132 Глава 7. Цепи периодического несинусоидального тока .............. 134 7.1. Тригонометрическая форма ряда Фурье ........................................ 134 7.2. Параметры электрической цепи несинусоидального тока .......... 135 7.3. Коэффициенты формы кривой и амплитуд ................................... 136 7.4. Анализ и расчёт неразветвленных электрических цепей несинусоидального тока ......................................................................... 138 7.5. Влияние активного сопротивления, индуктивности и ёмкости на форму кривой тока .......................................................... 139 7.6. Анализ и расчет разветвленных электрических цепей периодического несинусоидального тока ............................................ 141 7.7. Частотный анализ цепей при действии несинусоидальных сигналов .................................................................. 143 7.8. Спектральное представление непериодических сигналов ........... 145 Вопросы для самопроверки ................................................................... 146 Глава 8. Электрические фильтры ..................................................... 147 8.1. Общие требования к частотным характеристикам фильтров ...... 148 8.2. Фильтр нижних частот (ФНЧ) ........................................................ 148 8.3. Реактивный электрический фильтр верхних частот (ФВЧ) ......... 152 8.4. Полосовой фильтр ........................................................................... 155 8.5. Заградительный фильтр .................................................................. 157 8.6. Избирательные RC-фильтры (фильтры Вина) .............................. 158 Вопросы для самопроверки ................................................................... 159 Глава 9. Переходные процессы в электрических цепях и методы их расчета ............................................................................. 160 9.1. Коммутация, законы коммутации .................................................. 160 9.2. Понятие о классическом методе расчета переходных процессов в электрических цепях ......................................................... 161 9.3. Переходный процесс в r, L .............................................................. 163 238

Стр.238

9.3.1. Включение в цепь r, L постоянной ЭДС Е .......................... 164 9.3.2. Короткое замыкание цепи r, L .............................................. 167 9.3.3. Включение в цепь r, L источника синусоидальной ЭДС ... 168 9.4. Переходный процесс в цепи r, С .................................................... 172 9.4.1. Включение в цепь r, С постоянной ЭДС ............................. 172 9.4.2. Короткое замыкание в цепи r, С ........................................... 177 9.4.3. Включение в цепь r, С источника синусоидальной ЭДС ... 177 9.5. Переходные процессы в цепи с r, L, С ........................................... 182 9.6. Включение цепи r, L, С на постоянное напряжение (рис. 9.20) .. 183 9.7. Включение r, L, С на переменное напряжение (рис. 9.26) ........... 186 9.8. Переходные процессы в разветвленных цепях ............................. 188 9.9. Применение преобразования Лапласа к расчету переходных процессов ................................................................................................. 192 9.10. Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме........................... 195 9.11. Применение преобразования Лапласа к расчету переходных процессов в электрических цепях ......................................................... 198 Вопросы для самопроверки ................................................................... 203 Глава 10. Индуктивно связанные электрические цепи и методы их расчета ............................................................................. 204 10.1. Электрические цепи с индуктивно связанными элементами ... 204 10.2. Полярности индуктивно связанных катушек .............................. 205 10.3. Последовательное соединение индуктивно связанных катушек ................................................................................................... 207 10.4. Воздушный трансформатор и его параметры (параллельное соединение индуктивно связанных катушек) ...................................... 211 10.5. Разветвленные цепи с индуктивно связанными элементами и методы их расчета .................................................................................. 212 10.6. Энергия магнитного поля двух индуктивно связанных катушек ................................................................................. 213 Вопросы для самопроверки ................................................................... 215 Глава 11. Магнитное поле и его свойства ........................................ 216 Вопросы для самопроверки ................................................................... 220 Глава 12. Магнитные цепи и методы их расчёта............................ 221 12.1. Основные законы магнитной цепи ............................................... 222 12.2. Расчет простых (неразветвленных) магнитных цепей ............... 225 12.3. Магнитные цепи переменного тока с ферромагнитными элементами .............................................................................................. 228 Вопросы для самопроверки ................................................................... 233 Заключение ............................................................................................ 234 Библиографический список ................................................................ 235 239

Стр.239