- •Теоретические основы электротехники (тоэ)
- •Тема 1. Линейные элементы электрических цепей постоянного тока
- •§ 1.1. Генерирующие устройства:
- •§ 1.2. Приемные устройства:
- •§ 1.3. Режимы работы генерирующих устройств
- •Тема 2. Основные свойства и методы анализа линейных электрических цепей
- •§ 2.1. Топологические компоненты электрических схем
- •§ 2.2. Основные законы электрических линейных цепей
- •§ 2.4. Методы анализа электрических цепей
- •§ 2.4.1. Метод эквивалентных преобразований
- •§ 2.3. Основные свойства линейных электрических цепей
- •§ 2.4.2. Метод, основанный на уравнениях Кирхгофа
- •§ 2.4.3. Метод контурных токов (мкт)
- •§ 2.4.4. Метод узловых потенциалов (муп)
- •§ 2.4.5. Метод наложения (суперпозиции) – самостоятельно!!!
- •§ 2.4.6. Метод эквивалентного генератора
- •Тема 3. Цепи синусоидального тока
- •§ 3.1. Общие сведения и определения
- •§ 3.2. Комплексная амплитуда
- •§ 3.3. Действующие значения синусоидальной функции
- •§ 3.4. Изображение синусоидальных функций векторами. Векторная диаграмма
- •§ 3.5. Изображение синусоидальной функции комплексными числами
- •§ 3.6. Закон Ома в комплексной форме
- •§ 3.7. Уравнения элементов в комплексной форме
- •§ 3.8. Векторные диаграммы для элементов цепей синусоидального тока
- •§ 3.9. Мощность идеальных элементов
- •§ 3.10. Последовательное соединение r, c, l – элементов
- •§ 3.11. Параллельное соединение r, c, l – элементов
- •§ 3.12. Расчет сложных цепей синусоидального тока
- •§ 3.13. Активная, реактивная и полная мощность (самостоятельно)
- •§ 3.14. Выражение мощности в комплексной форме (самостоятельно)
- •§ 3.15. Измерение мощности ваттметром (самостоятельно)
- •§ 3.16. Резонанс в цепях постоянного тока
- •§ 3.16. Резонанс в цепях синусоидального тока
- •Резонанс в последовательном колебательном контуре (резонанс напряжений).
- •Резонанс в параллельном колебательном контуре (резонанс токов).
- •Тема 4. Трехфазные цепи
- •§ 4.1. Особенности трехфазных систем
- •§ 4.2. Получение трехфазной системы эдс (самостоятельно)
- •§ 4.3. Способы соединения фаз в трехфазной цепи
- •§ 4.5. Особенности включения трехфазных систем треугольником
- •§ 4.6. Симметричная нагрузка фаз генератора при соединении нагрузки треугольником
- •§ 4.7. Несимметричная нагрузка при соединении фаз треугольником
- •§ 4.8. Мощность трехфазной цепи
- •Тема 5. Переходные процессы в линейных электрических цепях.
- •§ 5.1. Общие сведения
- •§ 5.2. Законы коммутации
- •§ 5.3. Классический метод расчета переходных процессов
- •§ 5.3.1. Сущность классического метода
- •§ 5.4.2. Законы Кирхгофа в операторной форме
- •§ 5.4.3. Эквивалентные операторные схемы
- •§ 5.4.4. Теорема разложения
- •§ 5.4.5. Расчет переходных процессов операторным методом
- •§ 5.4.6 Четырехполюсник и их передаточные функции
- •§ 5.4.7. Получение передаточных функций
- •§ 5.5. Переходная проводимость
- •§ 5.6. Понятие о переходной функции по напряжению
- •Тема 6. Метод переходных характеристик
- •§ 6.1. Переходная и импульсная характеристики
- •§ 6.2 Получение переходной характеристики
- •§ 6.2. Расчет электрической цепи при воздействии непрерывно изменяющегося напряжения
- •§ 6.3. Расчет электрической цепи при воздействии произвольной формы напряжения
- •Тема 7. Анализ линейных электрических цепей частотной области.
- •§ 7.1. Периодические электрические сигналы и их представление в частотной области
§ 5.5. Переходная проводимость
Ток в любой ветви схемы может быть представлен в виде произведения напряжения U на входе схемы на собственную или взаимную проводимость g:
.
При переходных процессах это соотношение также имеет силу. Если на вход какой-либо цепи в момент t = 0 включается постоянное напряжение U (или ЭДС E), то ток i(t) в любой ветви этой схемы будет равен произведению постоянного напряжения U на проводимость g(t):
(1).
При переходном процессе проводимость является функцией времени, поэтому в скобках указывается время t; g(t) называют переходной проводимостью. Она измеряется в тех же единицах (сим), что и обычная проводимость.
Если в формуле (1)
принять U
равным 1В,
то при этом
,
то есть переходная проводимость
какой-либо ветви схемы численно равна
току i(t)
в этой ветви при подключении цепи к
постоянному напряжению в 1В.
Индексы у g(t)
указывают, о какой именно переходной
проводимости идет речь. Если индексы
одинаковы, то имеется в виду собственная
переходная проводимость ветви, номер
которой соответствует цифре, указанной
в индексе; если индексы разные, то -
проводимость между теми ветвями, номера
которых указаны в индексе.
Например, если
источник постоянного напряжения U
при нулевых начальных условиях включается
в первую ветвь, то ток первой ветви
,
а ток третьей ветви
.
Переходную
проводимость можно определить либо
расчетным, либо опытным путем. При
расчетном определении
классическим или операторным методами
находят ток k-ветви
при включении источника постоянного
напряжения в k-ветвь.
При определении
находят ток k-ветви
при включении постоянного напряжения
U
в m-ветвь.
Далее, в полученных формулах полагают
U
равным 1В.
При опытном определении переходной
проводимости ток i(t)
соответствующей ветви находят путем
осциллографирования.
§ 5.6. Понятие о переходной функции по напряжению
При подключении
линейной электрической цепи с нулевыми
начальными условиями к постоянному
напряжению U
между какими-то двумя точками a
и b
схемы возникает напряжение
,
являющееся функцией времени и
пропорциональное воздействующее ему
напряжению U:
.
называют переходной
функцией по напряжению. Это безразмерная
величина, численно равная напряжению
между точками a
и b
схемы, если на вход схемы подать постоянное
напряжение в 1В;
k(t)
так же, как и g(t),
можно определить либо расчетным, либо
опытным путем.
Пример 1:
О
пределить
переходную проводимость схемы.
Решение:
При замыкании ключа
.
По определению, переходная проводимость равна току в цепи при E=1B, следовательно,
.
Пример 2:
Найти собственную
переходную проводимость первой ветви
,
взаимную переходную проводимость между
третьей и первой ветвями
и
переходную функцию напряжения на
конденсаторе
.
Параметры схемы:
Ом;
Ом;
мкФ.
Решение:
По определению,
С помощью классического метода получаем:
Полагая в этих формулах E=1В, находим:
Подстановка числовых значений дает:
Пример 3:
О
пределить
взаимную проводимость между первой и
третьей ветвями схемы при включении
ЭДС в первую ветвь и следующих значениях
параметров:
Ом;
Гн;
мкФ.
Решение:
Изображение тока третьей ветви
.
Корни уравнения
:
Полагаем E=1В и в соответствии с формулой разложения находим:
После подстановки
значений параметров, значений коней
и
и использования формулы
получим
сим.
Таким образом, взаимная переходная проводимость между третьей и первой ветвями схемы при данных значениях параметров представляет собой затухающую синусоиду.
