4 Содержание дисциплины

Линейные цепи постоянного тока. Основные законы и методы расчета линейных электрических цепей постоянного тока. Применение законов Кирхгофа. Электрическая мощность. Электрические однофазные и трехфазные цепи синусоидального тока. Символический метод их расчета. Электрические мощности. Переходные процессы. Законы коммутации. Электромагнетизм и магнитные цепи. Элементы теории электромагнитного поля. Резонансные и частотные характеристики. Электрические измерения и приборы. Трансформаторы, электродвигатели, генераторы. Асинхронные машины. Электронные приборы, характеристики, параметры, назначение. Электронные устройства на диодах, транзисторах и тиристорах. Источники питания. Усилительные каскады. Аналого-цифровые преобразователи. Элементы цифровой электроники. Микропроцессоры и микроконтроллеры. Силовая электроника.

Тема 1: Физические основы электротехники. Основные понятия и законы

Линейные и нелинейные цепи. Источники ЭДС и источники тока. Неразветвленные и разветвленные электрические цепи.

Тема 2: Цепи постоянного тока

Законы Ома и Кирхгофа. Метод расчета электрических цепей, основанный на непосредственном применении законов Кирхгофа. Метод контурных токов. Принцип наложения. Метод узловых потенциалов. Метод двух узлов. Активный и пассивный двухполюсники. Метод эквивалентного генератора.

Для самостоятельного изучения:

Принцип компенсации. Энергетический баланс. Передача энергии от источника к приемнику. Преобразования звезды в треугольник и треугольника в звезду. Перенос источников ЭДС и источников тока.

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое источник ЭДС и источник тока?

2. Назовите основные законы электротехники.

3. Какие методы расчета электрических цепей вы знаете?

4. Как записать уравнение баланса мощностей?

5. Электрическая цепь имеет два узла и n ветвей. Как определить напряжения между узлами если известны ЭДС источников, сопротивления n-1 ветвей и ток в ветви с неизвестным сопротивлением?

Тема 3: Линейные цепи синусоидального тока

Синусоидальный ток и основные характеризующие его величины. Среднее и действующее значение синусоидально изменяющейся величины. Изображение синусоидально изменяющихся величин векторами на комплексной плоскости. Комплексная амплитуда. Комплексное действующее значение. Сложение и вычитание синусоидальных функций времени на комплексной плоскости. Векторная диаграмма. Резистор в цепи синусоидального тока. Конденсатор в цепи синусоидального тока. Индуктивная катушка в цепи синусоидального тока. Комплексное сопротивление. Законы Кирхгофа в символической форме записи. Методы расчета электрических цепей, содержащих источники синусоидального напряжения и тока. Применение векторных диаграмм. Активная, реактивная и полная мощности. Выражение мощности в комплексной форме записи. Измерение мощности ваттметром. Двухполюсник в цепи синусоидального тока. Резонанс токов. Компенсация сдвига фаз. Резонанс напряжений.

Для самостоятельного изучения:

Передача энергии от активного двухполюсника в нагрузку. Падение и потеря напряжения в линиях передачи энергии. Расчет электрических цепей при наличии в них магнито-связанных катушек.

Вопросы для самопроверки:

1. Сформулируйте основные законы электротехники: закон Ома, законы Кирхгофа для электрических цепей с синусоидальными источниками тока.

2. Как определить активную, реактивную, комплексную и полную мощность электрической цепи?

3. Как выглядят условия возникновения резонансов напряжения и тока.

4. Как рассчитать электрическую цепь, если в ней присутствуют два синусоидальных источника с разными частотами?

5. Что такое линейное и фазное напряжение?

6. Две магнито-связанные катушки включены последовательно к источнику с напряжением U. Определите ток протекающий в катушках при согласованном и встречном включении катушек.