Основные типы электрических цепей:
выбор метода определения токов в ветвях схемы – основные критерии;
схемы двух узлов – сравнение нескольких способов расчета;
определение тока в одной из ветвей схемы разными способами;
примеры вычислений разными способами:
Определение потенциалов в точках схемы:
выбор точки с нулевым потенциалом;
заземление одной или нескольких точек схемы;
зависимость потенциалов точек схемы от выбора точки с нулевым потенциалом;
зависимость потенциала от сопротивления участка цепи;
график распределения потенциалов вдоль участка цепи или замкнутого контура;
свойства потенциальных диаграмм участка цепи и замкнутого контура;
пример построения потенциальной диаграммы;
Синусоидальный ток:
ЭДС синусоидального тока:
u = Um sin(t+u) ;
основные характеристики:
f – частота,
= 2f , угловая частота;
- синусоидальный ток:
I = Im sin(t+i) ;
амплитуда тока и напряжения;
действующее значение тока и напряжения – соответствует такому постоянному току при котором тепло, выделяемое на резисторе равно теплу, выделяемому при воздействии данного синусоидального тока, или постоянному напряжению вызывающему такой ток:
,
.
Элементы цепи синусоидального тока:
конденсатор, емкость конденсатора;
сопротивление конденсатора:
;
катушка индуктивности;
сопротивление катушки индуктивности:
XL = L ;
активное и реактивное сопротивление;
полное сопротивление ветви:
;
Закон Ома для цепи синусоидального тока:
активное значение напряжения:
UR = I R ;
реактивное значение напряжения:
UX = I X ;
полное значение напряжения:
;
пример расчета токов и падений напряжения по закону Ома;
Комплексное представление значений в цепи синусоидального тока:
понятие о комплексной плоскости;
представление комплексных величин:
,
;
действия над комплексными величинами:
(a1+jb1) + (a2+jb2) = (a1+a2) + j(b1+b2) ,
(a1+jb1)(a2+jb2) = (a1a2 – b1b2) + j(a1b2+a2b1) ,
;
представление комплексных величин в векторной форме;
Закон Ома в комплексной форме.
- активное и реактивное сопротивление;
- мгновенные значения напряжений;
- вычисление мгновенных значений токов;
- амплитуды токов и напряжений;
- сдвиг фаз тока и напряжения;
- осциллограммы токов и напряжений;
- комплексы действующих значений токов и напряжений;
Построение на комплексной плоскости.
- треугольники сопротивлений и проводимостей;
- модуль комплексного сопротивления и проводимости;
- треугольники напряжений;
- треугольники токов;
- векторные диаграммы;
- применение векторных диаграмм при расчете токов и напряжений;
- примеры;
Вычисление активной, реактивной и полной мощности.
- мощность источника синусоидального тока;
- мощность комплексного сопротивления;
- активная мощность как скалярное произведение векторов тока и напряжения;
- реактивная мощность и ее вычисление;
- треугольник мощностей и полная мощность;
- углы между векторами активной и реактивной мощности, и их связь с углом между векторами тока и напряжения;
- измерение мощности ваттметром;
Закон Кирхгофа в комплексной форме.
- аналогичность законов для постоянного и переменного токов;
- законы Кирхгофа в дифференциальной форме;
- законы Кирхгофа в комплексной форме;
- пример решения системы уравнений в комплексной форме;
- представление значений токов в комплексной и векторной форме;
- векторная диаграмма токов;
- мгновенные значения токов;
