Тема 4.7 Вращающееся магнитное поле

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 9Следующая ⇒

Вращающееся магнитное поле. Вращающееся магнитное поле трехфазной обмотки. Практическое применение вращающегося магнитного поля на примере действия машин переменно тока. Вращающееся магнитное поле двухфазной обмотки. Частота вращающегося магнитного поля.

Тема 4.8 Электрические цепи с несинусоидальными периодическими напряжениями и токами

Причины возникновения несинусоидальных ЭДС, токов и напряжений в электрических цепях. Аналитическое выражение несинусоидальной функции в ряд Фурье. Действующая величина несинусоидального тока, коэффициент формы. Расчет электрической цепи при несинусоидальном напряжении на её входе.

Тема 4.9 Нелинейные цепи

Понятие нелинейных цепей переменного тока. Идеализированная катушка с ферромагнитным сердечником. Магнитные потери в катушке с ферромагнитным сердечником, их влияние на ток в катушке. Векторная диаграмма катушки с магнитными потерями. Явление феррорезонанса. Принцип действия дросселя насыщения, магнитного усилителя.

Тема 4.10 Переходные процессы

Понятие о переходных процессах. Первый и второй законы коммутации.

Включение и отключение катушки индуктивности при постоянном напряжении.

Переходные процессы в цепях с индуктивностью и емкостью.

Список литературы

1. Буртаев Е.В. Теоретические основы электротехники.– М.: Энергоатомиздат, 1984.

2. Данилов Н.А., Иванов П.М. Общая электротехника: Программированное учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1977.

3. Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 2001.

4. Зайчик М.Ю. Сборник задач и упражнений по теоретической электротехнике.– М.: Энергия, 1978.

5. Попов В.С. Теоретическая электротехника –М.: Энергоатомиздат, 1990.

6. Цейтлин Л.С. Руководство к лабораторным работам по теоретическим основам электротехники. – М.: Высшая школа, 1995.

1.Методические указания по самостоятельному изучению курса электротехники

Изучение курса на заочном отделении отличается некоторыми особенностями. На дневном отделении основной формой обучения являются лекции, семинары, практические и лабораторные занятия, где преподаватель объясняет программный материал, рассматривает решение задач, проверяет знания студентов. Студент заочного отделения должен самостоятельно изучить все темы программы, решить рекомендуемые задачи и контрольную работу, выполнить лабораторные работы, подготовиться к зачету и экзамену. При этом преподаватель оказывает лишь консультативную помощь студентам на обзорных лекциях, практических, лабораторных занятиях, рассматривая наиболее важные и сложные вопросы курса.

Для успешного усвоения материала студент должен:

1)систематически изучать курс электротехники в течение учебного года;

2)выбрать в качестве основного одно учебное пособие;

3)при изучении теоретического материала составлять опорный конспект;

3)основные законы, формулы, определения выучить наизусть;

4)решить типовые задачи;

5)самостоятельно проверить усвоение материала, ответив на контрольные вопросы и тесты;

6)посещать установочный курс лекций, консультации преподавателя.

Краткие теоретические сведения

РАЗДЕЛ 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Все вещества состоят из атомов и молекул. Важнейшими структурными элементами атомов являются элементарные частицы(протоны- положительно заряженные частицы, электроны -отрицательно заряженные частицы, нейтроны, не имеющие заряда).

Разноименно заряженные частицы (тела) притягиваются, одноименные – отталкиваются. Силу взаимодействия неподвижных точечных зарядов определяют по закону Кулона.

Закон Кулона. Сила взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел прямо пропорциональна произведению модулей зарядов этих тел. Обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и зависит от среды.

где,

F – сила взаимодействия зарядов. [F]=1Н;

Q_1,Q₂–модули электрических зарядов[Q]=1Кл;

r –расстояние между зарядами;

- относительная диэлектрическая проницаемость среды;

Е₀ – напряженность электростатического поля в вакууме;

Е – напряженность электростатического поля внутри однородного диэлектрика;

_ε₀ - электрическая постоянная.

Взаимодействие между электрическими заряженными частицами или телами, движущимися произвольным образом осуществляется посредством электромагнитного поля, которое представляет собой совокупность двух взаимосвязанных полей - электрического и магнитного поля. Характерная особенность электрического поля состоит в том, что оно действует на электрический заряд с силой, которая не зависит от скорости движения заряда. Электрическое поле характеризуется физическими величинами: напряженность и потенциал.

-напряженность - силовая характеристика электрического поля, [Е]=1Н/Кл=1В/м.

φ -электрический потенциал - энергетическая характеристика поля, [φ ]==1В.

F- сила, действующая со стороны электрического поля на положительный точечный заряд q.

W - потенциальная энергия положительного точечного заряда q, находящегося в данной точке поля. [W]=1Дж.

Точечным называют заряд такой частицы, геометрические размеры которой весьма малы по сравнению с расстоянием между телами.

Напряженность и потенциал поля, создаваемого точечным зарядом Q

где r - расстояние от заряда Q до точки, в которой определяются напряженность или потенциал.

Если электрическое поле создается несколькими зарядами, то имеет место принцип суперпозиции (наложения) полей.

Напряженность и потенциал поля, создаваемого системой точечных зарядов (принцип суперпозиции полей)

где _i , φ _i - напряженность и потенциал в данной точке поля, создаваемого i-м зарядом.

Электрическое поле, во всех точках которого векторы напряженности одинаковы, называется однородным. Электрическое поле изображается с помощью линий напряженности или с помощью эквипотенциальных поверхностей. Линии напряженности проводят так, чтобы направление касательной в каждой её точке совпадало с направлением вектора напряженности. Поверхность, все точки которой имеют одинаковые потенциал, называется эквипотенциальной.

Для определения напряженности электрических полей, обладающих симметрией, применяется теорема Гаусса.

Теорема Гаусса:

Поток вектора напряженности электрического поля, пронизывающий замкнутую поверхность любой формы, равен алгебраической сумме зарядов, находящихся внутри указанной поверхности, деленной на абсолютную диэлектрическую проницаемость среды.

N- поток вектора напряженности, [N]=1В·м

Конденсатор-устройство из двух (или более) металлических пластин или проводников произвольной формы, разделенных диэлектриком.

С -Электроемкость уединенного тела и конденсатора, [С]==1Ф(Фарад)

где φ - потенциал проводника; U - разность потенциалов пластин конденсатора.

При изменении электрической емкости конденсатора, подключенного к источнику напряжения, меняется величина заряда на его пластинах, а разность потенциалов остается постоянной и равной э.д.с. источника тока. При изменении емкости конденсатора, отключенного от источника напряжения, меняется разность потенциалов на его пластинах, а величина заряда остается при этом неизменной.

Электроемкость плоского конденсатора:

S - площадь одной пластины конденсатора [S]==1м² ; d - расстояние между пластинами[d]==1м.

Электроемкость батареи конденсаторов:

а) при последовательном соединении;

б) при параллельном соединении,

где N- число конденсаторов в батарее.

Энергия заряженного конденсатора:

W = qU/2 =CU²/2 = q²/(2C),

Контрольные вопросы

1.Какие виды электрических зарядов существуют в природе? Как взаимодействуют электрические заряды? Сформулируйте закон Кулона.

2. Что такое электрическое поле? Назовите величины, характеризующие электрическое поле.

3. Что такое напряженность электрического поля? Как найти напряженность электрического поля точечного заряда?

4. Как проводят линии напряженности электрического поля?

5. Что такое электрический потенциал? Как найти потенциал электрического поля точечного заряда?

6. Что такое эквипотенциальные поверхности?

7.Для каких расчетов применяют теорему Гаусса?

8. Что такое конденсатор?

9. Как рассчитать электроемкость конденсаторов, соединенных последовательно?

10. Как рассчитать электроемкость конденсаторов, соединенных последовательно?

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 Следующая ⇒