Электротехника

Систематически и подробно рассмотрено решение уравнений электродинамики в дифференциальной форме как решение волнового уравнения или уравнения Гельмгольца для векторных потенциалов в задачах возбуждения электромагнитных полей различными источниками в неограниченном однородном пространстве. Подробно разобраны параметры полей сферической, цилиндрической и плоской волн, поверхностной волны. Изложены основные теоремы и принципы электродинамики; основы теории открытых и закрытых направляющих систем и объёмных резонаторов; рассмотрены электромагнитно-волновые явления, возникающие при отражении плоской волны от плоской поверхности раздела сред, и явления рассеяния и дифракции электромагнитного поля, соответствующие прикладным задачам радиотехники. Особое внимание уделено физической интерпретации явлений электромагнетизма. Все разделы книги снабжены контрольными вопросами.

Изложены основные разделы дисциплины «Электротехника, электроника и схемотехника». Приведено описание четырнадцати лабораторных работ. Каждая работа сопровождается теоретическим материалом в форме конспективного изложения основных разделов лекций, примерами расчетов и моделирования электрических цепей и электронных схем, расчетными домашними заданиями по обработке экспериментальных результатов. Компьютерный лабораторный практикум построен на базе новой облачной среды схемотехнического проектирования TINACloud компании DesignSoft, подключение пользователя к которой происходит через Интернет в любом месте и в любое время без установки программы на собственном устройстве с использованием как настольного компьютера, так и различных мобильных устройств (ноутбуков, планшетов, смартфонов) и предназначен для формирования навыков, умений и компетенций в расчетах и экспериментальных исследованиях электрических цепей и электронных схем. Пособие может быть использовано как при традиционных, так и дистанционных технологиях обучения студентов.

Пособие состоит из 18 лекций, содержащих теоретический материал, задачи для решения, схемы для моделирования, контрольные вопросы, и соответствует программе дисциплины «Электротехника». Отличительной особенностью книги является то, что любую изучаемую схему можно загрузить в бесплатную студенческую версию программы TINA-TI и исследовать самостоятельно её работу. Пособие содержит дополнительные главы – резонансные контуры, электрические фильтры, двухполюсники, цепи с распределёнными параметрами, которые представляют интерес для углублённого понимания курса.

Изложены основные разделы дисциплины «Электроника». Рассмотрена элементная база современной электроники – полупроводниковые электронные приборы, операционные усилители, автогенераторы, цифровые микросхемы, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, источники питания, микропроцессорные устройства и т.д. Помимо аналитических и графических методов расчёта представлена обширная информация по использованию бесплатной студенческой версии программы компьютерного моделирования электронных схем TINA-TI. Отличительной особенностью книги является то, что любую изучаемую схему можно загрузить в программу TINA-TI и испытать самостоятельно её работу. Знакомство с программой TINA-TI поможет студентам в будущем успешно применять профессиональные версии этой программы, а также аналогичные программы проектирования. Пособие содержит схемы для самостоятельного моделирования и экспериментального исследования электронных устройств.

В учебном пособии приведен материал, необходимый для полноценного освоения курса «Электрическое и электромеханическое оборудование» обучающимися по программам среднего профессионального звена.

Методические указания содержат лабораторные работы, которые выполняются на персональном компьютере с применением программы схемотехнического моделирования «Micro Сар 8». Работа с программой моделирования предполагает наличие у студентов навыков работы в операционной системе Windows 2000/ХР. Демонстрационную версию программы можно свободно получить по сети Internet, воспользовавшись сайтом фирмы разработчика, поэтому использование демо-версии этой программы моделирования в учебном процессе не нарушает авторских прав.

В задачу журнала входит публикация оригинальных научных статей, научных обзоров по фундаментальным проблемам электрохимической энергетики: преобразование энергии в литиевых электрохимических системах; совершенствование традиционных электрохимических систем - свинцово-кислотных, никель-кадмиевых, никель-металлогидридных, электрохимических конденсаторов, топливных элементов, физико-химические проблемы электролитов, научные основы современных технологий производства химических источников тока. Журнал включен в Перечень ВАК.

В журнале рассматриваются научные, технические и технологические разработки в области преобразования, накопления и передачи электрической энергии, а также информационных систем, сетей и устройств различного назначения. Тематика журнала охватывает следующие разделы: 1. Электротехнические комплексы и системы: • преобразование, накопление, передача и использование электрической энергии и электротехнической информации; • принципы и средства управления действующими или создаваемыми электротехническими комплексами и системами промышленного, транспортного, бытового и специального назначений; • электротехнические комплексы и системы генерирования электрической энергии; • электроприводы, электроснабжение, электрооборудование, электротехнологии транспортных средств, аэрокосмической техники, служебных и жилых зданий, специальной техники. 2. Метрология и информационно-измерительные устройства • проблемы метрологии (обеспечение единства и точности измерений во всех областях науки, техники и производства); • разработка средств измерений (измерительных приборов, систем, эталонных комплексов, датчиков и др.). 3. Наноэлектроника и квантовые информационные системы.

Содержит теоретические сведения по линейным и нелинейным электрическим цепям постоянного тока, одно- и трехфазным цепям синусоидального тока, магнитным цепям постоянного и переменного токов, трансформаторам и электрическим машинам постоянного и переменного тока.

В методических указаниях рассмотрены основные методы анализа и расчета параметров линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и однофазного переменного (синусоидального и несинусоидального) токов. Изложена методики анализа и упрощения схем, выбора расчетных узлов и контуров, составления уравнений и их последующего расчета. Рассмотрены способы построения потенциальных, топографических и векторных диаграмм токов, напряжений, сопротивлений и мощностей. Изложена методика анализа полученных результатов.

Методические указания по дисциплине «Элементная база электроники» содержат лабораторные работы: «Изучение работы полупроводникового диода», «Изучение характеристик полупроводниковых транзисторов», «Изучение свойств полупроводниковых тиристоров», «Изучение свойств вакуумных приборов». Все лабораторные работы выполняются на персональном компьютере в программной среде Micro САР 8. Работа с программой моделирования предполагает наличие у студентов навыков работы в операционной системе Windows 2000 или выше.

Рассматриваются решения прикладных задач электро- и магнитостатики, корректной постановки граничных задач с использованием уравнений Лапласа и Пуассона. Приводятся численные методы интегрирования уравнений.

Излагаются основы широко применяемых в настоящее время методов исследования структуры неупорядоченных, аморфных и наноматериалов, в том числе с использованием синхротронного излучения. Описаны теоретические основы методов и особенности их применения.

Издание содержит краткие материалы по выполнению самостоятельной работы, и рекомендуется студентам вузов по направлению подготовки «Агроинженерия» и «Теплоэнергетика и теплотехника».

Изложены теоретические сведения о процессе электроосаждения металлов натиранием, его преимуществах и недостатках, необходимом оборудовании, способах предварительной подготовки поверхности, условиях и способах нанесения покрытия. Приведены рабочие характеристики электролитов, параметры технологического процесса, методы оценки качества покрытия, изложены алгоритмы необходимых расчетов.

Пособие содержит материалы для подготовки к интернет-тестированию образовательных достижений студентов на различных этапах обучения по дисциплине Электротехника и электроника, касающихся раздела «Теория и методы анализа линейных цепей постоянного тока». Тематическая структура пособия определяется дидактическими единицами государственных образовательных стандартов, которые подразделяются на более узкие подразделы (темы) и образуют структуру педагогических измерительных материалов (ПИМ). Такая структура во многом определяет специфику проведения тестирования и независимую оценку результатов Федерального экзамена в сфере профессионального образования (ФЭПО) по дисциплинам основных образовательных программ. Материал пособия включает в себя краткие теоретические сведения, анализ решений тестовых заданий и заданий, вынесенных для самостоятельного решения, с ответами. Пособие будет полезно для самоконтроля усвоения знаний и умений в рамках образовательного процесса при подготовке к экзамену или зачету, к вступительным испытаниям в магистратуру и аспирантуру по дисциплинам: Электротехника и электроника (ЭиЭ), Теоретические основы электротехники (ТОЭ), Основы теории электрических цепей (ОТЭЦ), Общая электротехника (ОЭ).

В пособии изложены подходы и методы анализа электрических цепей, физические основы, принципы действия и характеристики полупроводниковых приборов; описаны типовые выпрямительные и усилительные устройства, выполненные на базе полупроводниковых приборов; разобраны примеры расчета электрических цепей постоянного и переменного тока; приводится задание на типовую расчетно-графическую работу. Предназначено для студентов, изучающих дисциплину «Электротехника и электроника», а также всех желающих получить навыки исследования и расчета электрических цепей.

Содержание пособия охватывает основные разделы курса «Электротехника»: приведены краткие теоретические сведения по темам, изложены основные методы расчета электрических цепей постоянного и гармонического тока в установившемся и переходном режимах, представлены примеры решения практических задач с позиций рассматриваемого курса, даны рекомендации по проведению экспериментальных исследований элементов электрических цепей. Может быть рекомендовано студентам, изучающим дисциплины «Электротехника», «Электротехника и электроника», и всем желающим получить навыки исследования и расчета электрических цепей.

Рассматриваются принципы построения и свойства устройств на транзисторах и интегральных элементах, работающих в импульсном режиме; основы построения устройств комбинационной логики: шифраторов, мультиплексоров, триггеров, регистров, счетчиков, сумматоров. Излагаются основы построения и свойства таких базовых схем, как мультивибраторы, генераторы линейно изменяющегося напряжения, триггеры, блокинг-генераторы.

В пособии рассматриваются методы расчета установившихся процессов в электрических цепях с периодическими несинусоидальными источниками. Приводятся теоретические сведения и большое количество примеров решения типовых задач. Предлагаются задачи для самостоятельного решения. Структура и содержание пособия соответствуют программе курса «Теоретические основы электротехники» для направления «Электроэнергетика и электротехника».

Лабораторный практикум содержит теоретические сведения и методические указания к выполнению расчетной и экспериментальной частей лабораторных работ. Приведены схемы стенда для исследования защит, программа и порядок выполнения работ и контрольные вопросы.

Содержит методические указания к выполнению лабораторного практикума по курсу «Электропреобразовательные устройства радиоэлектронных средств». Четыре лабораторные работы охватывают основные разделы курса: неуправляемые выпрямители и сглаживающие фильтры, линейные и импульсные стабилизаторы постоянного напряжения, импульсные модуляторы. Приведены краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ, описание лабораторного стенда, методика экспериментального исследования, требования к оформлению отчета, контрольные вопросы и задания для подготовки к защите.

Пособие предназначено для выполнения домашнего задания по курсу дисциплины «Устройства приема и преобразования сигналов». Отражены способы разработки структурных и функциональных схем радиоэлектронных систем и комплексов, а также построения принципиальных схем узлов радиоэлектронных устройств, созданные с помощью современных систем автоматического проектирования и пакетов прикладных программ.

Учебное пособие призвано оказать помощь студентам очной и заочной формы обучения, предназначено для высших учебных заведений инженерных специальностей в овладении знаниями и организации работы по курсу «Электробезопасность». Издание включает в себя обзор и перечень заданий для самопроверки.

Представлены основные теоретические сведения и лабораторный практикум по электрическим аппаратам ручного и автоматического действия, аппаратам защиты, а также электронным аппаратам и цифровым узлам.

В методических указаниях рассмотрены вопросы, касающиеся проведения экспериментальных исследований схем и характеристик нелинейных электрических и магнитных цепей переменного тока, их состава и структуры, свойств, законов и режимов работы. Также рассмотрены методы теоретических исследований характеристик электрических и магнитных цепей, анализа результатов исследований и оценки их достоверности. Рассмотрены способы построения эквивалентных схем замещения цепей, топографических и векторных диаграмм.

Представлены теоретические основы и рекомендации по выполнению расчетных заданий по разделам одно- и трехфазных цепей, а также цепей постоянного тока.

Учебное пособие включает методические указания к 8 лабораторным работам, тестовый материал и задачи для проведения промежуточной аттестации по дисциплине " Электрооборудование".

Методические указания содержат рекомендации для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Электроснабжение».

В учебном пособии излагаются вопросы моделирования электрических процессов в газонаполненных элементах, формирующих электронную цепь. Приведены графические изображения и аналитические соотношения, необходимые для оценки критериев ионизации и возбуждения элементарных частиц, пояснения механизма взаимодействия электронов и ионов, атомов и квантов электромагнитной энергии различных диапазонов частот. Изложен принцип работы и рассмотрены вольт-амперные характеристики ламп и трубок с разным типом разряда, зависящим от электропроводимости веществ, размеров и материала электродов, температуры окружающей среды и т.п. Описана специфика конструирования ионизационной камеры и дымового датчика, счетчика Гейгера-Мюллера и источников света при низком и высоком давлении газа или пара металлов.

В учебном пособии представлен материал по теории, проведению лабораторных работ и выполнению практических и контрольных работ для усвоения обучающимися курса «Электротехнология».

Рассматриваются вопросы действия электрического тока на организм человека и меры защиты от поражения электрическим током, изложены требования к защитным устройствам – заземлению, занулению и защитному отключению, даны рекомендации по их расчету и устройству. Уделено внимание организационно-техническим мероприятиям, обеспечивающим электробезопастность работ в электроустановках.

В учебном пособии приведены основные сведения о системах электроснабжения, рассмотрено основное электрооборудование электрических станций. Учебное пособие содержит материалы, предназначенные для студентов направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» и смежных направлений. Данные материалы могут быть использованы также на курсах переподготовки.

Учебное пособие содержит теоретические материалы и примеры расчета и задания по расчету схем электронной техники. Приведены задания для выполнения расчетно-графической и самостоятельной работы студентов. Предназначены для студентов баклавриата, изучающих дисциплины «Электроника», «Электронная техника» и «Электроника и микропроцессорная техника», обучающихся по направлениям «Агроинженерия» и «Теплоэнергетика и теплотехника».

Информационно-аналитический журнал «Энергохозяйство за рубежом» не только расширит ваши знания о мировом энергохозяйстве, но и поможет более плодотворно сотрудничать с зарубежными партнерами, грамотно и обоснованно строить взаимоотношения с ними. В журнале «Энергохозяйство за рубежом» публикуются обзоры энергохозяйства стран мира, базирующиеся на анализе общеэкономического положения, показателях экономического развития и внешнеэкономических связях страны. Из каждого номера вы узнаете о состоянии экономики одной из стран мира; о наличии топливно-энергетических ресурсов, их производстве и потреблении; о современном состоянии электроэнергетики (установленная мощность электростанций и их распределение по регионам страны, динамика производства электроэнергии по типам электростанций, развитие энергосистем, экспорт и импорт электроэнергии, перспективы развития). Кроме этого, в журнале представлены материалы об энергосистемах, строящихся на современном техническом уровне, информация о новых технологиях, об отдельных энергетических объектах, представляющих интерес по своим высоким технико-экономическим показателям, новизне компоновки и др., любопытные факты.

В методических указаниях рассмотрены вопросы исследования элек-тротехнических, физических и механических свойств электротехнических материалов. Рассмотрены методики исследования таких свойств как элек-трическая прочность, диэлектрическая проницаемость, удельное сопротив-ление и проводимость, фотоэффект, магнитная проницаемость, магнитное сопротивление, гистерезис и др., а также зависимость данных свойств от условий внешней среды: температуры, влажности, освещенности.

В учебном пособии рассматриваются общие требования электробезопасности, технические средства защиты от воздействия электрического тока, организационные мероприятия по безопасности работ в действующих электроустановках.

Рассмотрены вопросы становления и развития электроники как области науки и техники, востребованной во всех сферах хозяйственной деятельности. Представлены описания основных элементов электронных схем, функциональных цифровых и аналоговых устройств электронной техники, источников питания.

Учебное пособие посвящено актуальным вопросам повышения уровня безопасности при диагностике высоковольтных вакуумных выключателей в ходе эксплуатации электроустановок с напряжением выше 1000 В.

Представлены теоретические сведения об электроэнергетическом оборудовании: описание, технические характеристики, конструктивные особенности. Даны рекомендации по выполнению практических работ, вопросы для самоподготовки и контроля знаний.

В пособии изложена актуальная техническая информация об электрооборудовании установок электроцентробежных насосов для добычи нефти. Описан перспективный способ повышения энергетической эффективности электротехнического комплекса для добычи нефти за счет использования внутрискважинных компенсаторов реактивной мощности.

В монографии изложены принципы построения и алгоритмы управления нового класса энергоэффективных устройств и систем силовой электроники на основе резонансных структур с переключаемыми конденсаторами. Снижение их массы и объема объясняется более чем на два порядка лучшими удельными энергетическими показателями современных многослойных керамических конденсаторов по сравнению с аналогичными показателями трансформаторов и дросселей. Предложенная концепция их совершенствования, обеспечивающая дополнительное улучшение энергетических и массогабаритных показателей, базируется на фундаментальных принципах временнóй и пространственной симметрии. Проведен детальный анализ электрических процессов, протекающих в силовой цепи, разработанных устройств и систем, позволяющий осуществить инженерный расчет и оптимизацию параметров их реактивных элементов.

Рассмотрены способы повышения энергоэффективности и снижения потерь электрической и тепловой энергии, а также энергосберегающие режимы работы оборудования.

Учебное пособие представляет собой набор задач по энергосбережению и повышению энергетической эффективности систем электроснабжения, потребителей и электроприемников. Для каждой задачи дано теоретическое введение, позволяющее студенту полнее понять задачу и принять наиболее рациональное ее решение. Все задачи сформированы на основе кейс-технологии обучения. С этой целью студентам предлагаются задачи, характерные для реальной инженерной практики в области энергетики. Постановки задач предполагают необходимость для студента не только знания расчетных выражений и понимания физического смысла решаемых задач, но и обоснования принимаемых им решений. Каждый студент получает индивидуальные исходные данные в соответствии с заданным ему вариантом.

Рассматриваются следующие основные задачи подготовки студентов: заложить научно-технический фундамент, т. е. ввести в сферу понятий, принципов, идей, целей и возможностей описание и анализ электрических цепей, дать теоретические основы для более глубокого изучения частных вопросов электротехники и теории электрических цепей. Уделено внимание сочетанию математических выводов с физическими представлениями, изучение методов расчета сопровождается рассмотрением физической стороны явлений. Пособие предназначено для изучения курсов «Электротехника» и «Теория электрических цепей» студентами электротехнических и радиотехнических специальностей факультета радиотехники и электроники, которые являются базовыми для изучения последующих специальных дисциплин.

Изложены режимные свойства и режимные задачи электростанций и энергосистем. Показана их важность для составления энергетических балансов мощности и электроэнергии. Специальное внимание уделено взаимосвязи энергетических балансов и коммерческих задач электроэнергетического рынка. Приведены принципы и методы оптимизации энергетических режимов.

В пособии рассматриваются основные принципы построения элементов цифровых устройств информационной электроники. Предназначено для студентов направлений 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств» всех форм обучения, а также может быть рекомендовано для студентов других направлений подготовки.

Энергетические балансы мощности и выработки электроэнергии играют большую роль в управлении режимами электроэнергетических систем. Такие балансы необходимо составлять на всех стадиях планирования режимов. В настоящем пособии рассмотрено только оперативное планирование (на сутки вперед), которое лежит в основе работы электрических станций, электрических сетей и обеспечения потребителей электроэнергией. Учебное пособие дает алгоритм решения задачи планирования от прогнозирования графика нагрузки до принятия решений по управлению режимом при влиянии случайных факторов. Для более полного усвоения темы и закрепления знаний студенты выполняют расчетно-графическую работу «Составление балансов мощности и выработки электроэнергии в электроэнергетической системе». В связи с этим в тексте даны теоретические пояснения и методика расчетов оперативных балансов для энергосистемы c разными типами электростанций.

Учебное пособие содержит описание математических моделей элементов электрических систем и сетей, которые используются в расчетах установившихся режимов по специализированным программно-вычислительным комплексам. Рассматриваются вопросы подготовки данных и анализа результатов расчета установившихся режимов. Приводятся теоретические материалы и задания для практических расчетов в задачах определения области допустимых режимов и регулирования напряжения электрических сетей, повышения пропускной способности электропередачи, повышения качества электрической энергии и снижения потерь мощности.

Изложены теоретические основы электрофизических процессов, возникающих в электрических установках высокого напряжения, подкрепленные практическими работами.