Кораблестроение , океанотехника и систематика объектов морской инфраструктуры” , профиль кораблестроение

Бакалавриат. Форма подготовки: очная

Школа Инженерная

Кафедра “Электроэнергетики и Электротехники”

курс ___2____ семестр 4

лекции _36__ час.

Практические занятия ___ 36 час

аудиторных часов нагрузки___72_____ час.

самостоятельная работа ___72______ час.

экзамен___4 семестр

Согласно учебному плану всего ____ 144 час

Учебно-методический комплекс составлен на основании требований ФГОС ВПО. Приказ №710 Министерства образования и науки РФ от 8 декабря 2009 г. и образовательного стандарта ДВФУ.

Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры “Электроэнергетики и Электротехники” «__30__» ___марта_2013г.

 

Заведующая кафедрой д.т.н. Силин Н.В. _______________

 

Составитель: Жуков В.А. к.т.н.., доц.______________________

 

Владивосток, 2013

Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от « » ___________20 г. №_________

Заведующий кафедрой _____________ Силин Н.В.

(подпись)

Изменений нет.

 

I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «___» ___________20 г. №_________

Заведующий кафедрой _____________ _________________

(подпись) (и.о.фамилия)

 

 

1. Цели и задачи дисциплины

Цель. Основная цель дисциплины определена как научно-познавательная, предусматривающие усвоение и осмысление фактического материала и является обеспечение базы общепрофессиональной подготовки специалиста, теоретической и практической подготовки в области электротехники и электроники, развитие инженерного мышления, приобретение знаний, необходимых для изучения специальных дисциплин, связанных с проектированием и эксплуатацией электротехнического и электронного оборудования.

Задача. Формирование у студентов минимально необходимых знаний основных законов теории цепей, методов анализа электрических, магнитных цепей и электронных устройств;

-знать принцип действия различных по функциональному значению электротехнических устройств. Умение оценивать их статические и динамические свойства, используемых в различных технологических процессах

– ознакомление с физическими явлениями в полупроводниковых структурах и их использованием для создания электронных устройств и приборов;

– выработка практических навыков для экспериментального исследования основных процессов, имеющих место в электрических цепях и электронных устройствах;

- расчет основных эксплуатационных характеристик электротехнического и электронного оборудования, необходимых как при изучении дальнейших специальных дисциплин, так и в практической деятельности.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

- о роли и месте дисциплины в развитии современной техники;

- о перспективах и направлениях ее развития;

-об основных понятиях, определениях и фундаментальных законах, методах анализа электрических, магнитных и электронных цепей;

- о принципах действия, эксплуатационных особенностях и выборе электротехнических устройств и электронных устройств;

- о принципах действия и возможностях применения электроизмерительных приборов и способах измерений электрических величин;

После завершения изучения дисциплины студент должен подготовлен к решению следующих задач для осуществления своей профессиональной деятельности:

- методически правильно осуществлять измерения в различных режимах электропотребления и эксплуатацию электропотребляющего оборудования различного назначения;

- обладать навыками работы с приборами с различными по принципу действия и назначения, осуществляющие инструментальное обследование объектов, имеющих место в технологическом процессе;

- по результатам инструментальных измерений уметь диагностировать и прогнозировать техническое состояние электротехнических устройств.

Начальные требования к освоению дисциплины

Содержание дисциплины: Дисциплина “Электротехника и элекетроника” предусматривает изучение вопросов оценки и прогнозирования технического состояния по результатам инструментального обследования, методов сервисного обслуживания для безаварийной эксплуатации электрооборудования и базируется на общеинженерных и естественно – научных дисциплинах учебного плана (высшая математика, физика, химия, информатика, теоретическая механика, инженерная графика, теоретические основы теплотехники.

Особое значение имеют знания, полученные студентами при изучении основ электротехники и электроники:

- знать методы оценки свойств технических объектов и самостоятельно осуществлять технический контроль инженерных систем объектов;

- знать принципы действия, конструкцию, свойства и области применения и потенциальные возможности электрических и электронных устройств измерительных приборов используемых в эксплуатации;

Требования к результатам освоения дисциплины

“Электротехника и Электроника “

В процессе изучения дисциплины у студентов должны быть сформированы:

- знания электротехнических законов, методов анализа электрических и

электронных устройств;

- знания принципов действия, конструкций, свойств, областей применения и

потенциальных возможностей основных электротехнических и электронных

устройств;

- знания электротехнической терминологии и символики;

- умение экспериментально определять параметры и характеристики типовых

электротехнических и электронных элементов и устройств;

- умение производить измерение основных электрических величин, а также

некоторых неэлектрических величин - частоты вращения вала двигателя,

скольжения, перемещения, температуры и т.д./;

- практические навыки включения электротехнических приборов и машин, управления ими и контроля за их работой

В результате практического изучения дисциплины студент должен

уметь:

а) на основе измерений и других данных проводить анализ характера использования и количества потребляемой энергии, в т.ч.:

- определить существующие источники энергии;

- оценить в прошлом и в настоящий период характер использования и количество потребляемой энергии;

б) на основе анализа характера использования и количества потребляемой энергии определить области значимого использования энергии, а именно:

- определить установки, оборудование, системы, процессы и персонал, работающий для или от имени организации, существенным образом влияющие на характер использования и количество потребляемой энергии;

- определить текущие эксплуатационные характеристики установок, оборудования, систем и процессов с выявленным значимым использованием энергии;

- оценить в перспективе характер использования и количество потребляемой энергии;

в) идентифицировать и ранжировать возможности для улучшения уровня энергоэффективности эксплуатации электрооборудования для обеспечения энергосбережения.

иметь представление:

- о связи дисциплины “Электротехника и электроника” с другими дисциплинами;

- о роли дисциплины в практической деятельности специалиста;

- о рациональном использовании энергоресурсов;

- о приборах для проведения электротехнических измерений различного оборудования.

знать:

- терминологию, основные понятия и определения применяемых в электротехнике и электронике;

- показатели энергоэффективности эксплуатируемого электрооборудования;

- методы расчета потерь электрической энергии;

- мероприятия по энергосбережению;

- методы нормирования удельных расходов энергоресурсов;

- методы определения экономической эффективности мероприятий по энергосбережению.

иметь опыт:

- работы со справочной литературой и нормативно–техническими материалами;

- составления технической документации – инструкции по обслуживанию электрооборудования;

- метод изложения изучения дисциплины.

Для достижения, поставленных при изучении дисциплины, используется набор методических средств:

- лекции;

- лабораторные занятия с защитой выполненных исследований;

- индивидуальные и групповые консультации по теоретическим и практически вопросам курса;

проверка приобретенных знаний, навыков и умений осуществляется посредством опроса студентов, при защите текущих тестовых испытаний и сдачи зачета

Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	Распределение по семестрам
3(осенний)	4(весенний)
Общая трудоемкость дисциплины
Лекции
Практические занятия
Всего самостоятельная работа
Вид итогового контроля	экзамен		экзамен

 

Содержание дисциплины

Распределение учебного материала по видам занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины		Распределение по видам (час)
Общее кол-во часов	Л.З	Лаб. раб.	П.З.	СРС
	Раздел I Электрические цепи
	Цепи постоянного тока
	Введение. Цепи постоянного тока (состав и особенности элементов цепи). Режимы работы электрической цепи. Сложная цепь, ветви, узлы. Первый и второй законы Кирхгофа, закон Ома. Магнитные свойства материалов. Основные законы для расчета магнитных цепей
	Однофазные цепи переменного тока
	Параметры и способы представления синусоидальных величин.
	Амплитудные и фазовые соотношения между токами и напряжениями на элементах неразветвленной и разветвленной цепях синусоидального тока.
	Трехфазные синусоидальные цепи
	Трехфазные электрические цепи с симметричными и несимметричными приемниками.
	Итого по разделу
	Раздел II Электротехнические устройства
	Трансформаторы
	Устройство, принцип действия и применение трансформаторов.
	Эксплуатационные характеристики силовых и специальных трансформато­ров. Режимы работы трансформаторов.
	Электродвигатели
	Асинхронные двигатели
	Синхронные машины
	Машины постоянного тока
	Итого по разделу
	Раздел III Электроника
	Полупроводниковые приборы, устройство, принцип работы и применение.
	Однокаскадные и многокаскадные усилители.
	Основы цифровой электроники, интегральные схемы, микропроцессоры
	Итого по разделу
	ВСЕГО

 

Содержание лекционного раздела дисциплины

№ п/п	Наименование темы лекционных занятий	Число часов аудиторного занятия	Число часов на сам.работу
	Лекция № 1 Цепи постоянного тока (состав и особенности элементов цепи). Режимы работы электрической цепи (холостой ход, нормальный, номинальный, короткозамкнутый). Сложная цепь, ветви, узлы. Первый и второй законы Кирхгофа, закон Ома. Расчет цепи постоянного тока методом законов Кирхгофа. Расчет цепи постоянного тока методом контурных токов. Эквивалентные преобразования в цепях постоянного тока при последовательном, параллельном и смешанном соединениях сопротивлений. Эквивалентное преобразование треугольника сопротивлений в звезду		0, 5
	Лекция № 2. Магнитные свойства материалов. Основные законы для расчета магнитных цепей (закон Ома и законы Кирхгофа). Расчет магнитных цепей (прямая и обратная задачи).		0, 5
	Лекция № 3 Способы представления (в виде временных диаграмм, векторов, комплексных чисел) и параметры (амплитуда, частота, начальная фаза ) синусоидальных функций. Мгновенное, среднее и действующее значения синусоидального тока (напряжения).
	Лекция № 4. Активное, реактивное и полное сопротивления ветви. Фазовые соотношения между током и напряжением. Мощность в цепях переменного тока. Коэффициент мощности (cos(j)) и его технико-экономическое значение
	Лекция № 5 Комплексный метод расчета линейных схем цепей переменного тока. Комплексное сопротивление и комплексная проводимость ветви. Резонансные явления в электрических цепях, условия возникновения, практическое значение. Частотные свойства цепей переменного тока.
	Лекция № 6 Анализ и расчет трехфазных цепей переменного тока. Элементы трехфазных цепей. Способы изображения и соединения фаз трехфазного источника питания и приемников энергии. Трех- и четырехпроводные схемы питания приемников. Мощность трех­фазной цепи. Коэффициент мощности. Техника безопасности при эксплуатации устройств в трехфазных цепях.
	Лекция № 7 Аналоговые электроизмерительные приборы: устройство, принцип действия, области применения. Измерение электрических величин: токов, напряжений, сопротивлений, мощности и энергии.
	Лекция № 8 Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. Назначение и области применения. Режим холостого хода Анализ электромагнитных процессов в трансформаторе, схема замещения.
	Лекция № 9. Нагрузочный режим Потери энергии в трансформаторе. Внешние характеристики. Паспортные данные трансформатора и определение номинального тока, тока короткого замыкания в первичной обмотке и изменения напряжения на вторичной обмотке. Устройство, принцип действия и области применения трехфазных трансформаторов. Устройство, принцип действия и области применения автотрансформаторов. Особенности силовых трансформаторов малой мощности. Измерительные трансформаторы напряжения и тока. Схемы включения. Погрешности измерений при использовании изме­рительных трансформаторов.
	Лекция № 10 Устройство и принцип действия трехфазного асинхрон­ного двигателя. Вращающееся магнитное поле статора. Магнитное поле машины. Скольжение. Частота вращения ротора. Электромагнитный момент. Механические и рабочие ха­рактеристики. Энергетические диаграммы. Паспортные данные.
	Лекция № 11 Управление асинхронными двигателями: Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором. Реверсирование и регулирование частоты вращения. Принцип работы и применения однофазных и двухфазных асинхронных машин. Асинхронные исполнительные двигатели и тахогенераторы. Понятие о линейных двигателях.
	Лекция № 12 Устройство и принцип действия трехфазного синхрон­ного генератора. Мощность и электромагнитный момент. Внешняя и регулировочная характеристи­ки. Устройство и принцип действия синхронного двигате­ля. Частота вращения ротора. Пуск двигателя. Вращающий момент, угловые характеристики. Особенности работы синхронных машин малой мощности: реактивных, шаговых с постоянными магнитами. Информационные электр. Машины (ВТ, Сельсины)
	Лекция № 14 Условные обозначения, принцип действия, характеристики и назначение полупроводниковых диодов, транзисторов, тиристоров. Понятие об электровакуумных приборах. Фотоэлектрические полупроводниковые приборы. Понятие об оптоэлектронных приборах.
	Лекция № 15 Полупроводниковые выпрямители: классификация, основные параметры. Электрические схемы и принцип работы выпрями­теля. Электрические фильтры. Стабилизаторы напряжения и тока. Тиристорные преобразователи как источники регулируемого напряжения. Понятие об инверторах. Возможность работы управляемого преобразователя в выпрямительном и инверторном режимах.. Понятие о преобразователях частоты.
	Лекция № 16 Классификация и основные характеристики усилителей. Анализ работы однокаскадных и многокаскадных усилителей. Усилители напряжения, мощности, Операционный усилитель (ОУ) – основа современной аналоговой схемотехники. Обратные связи в операционных усилителях, их влияние на параметры и характеристики усилителя. Основные типы усилителей на базе ОУ. Решающие усилители и RC-фильтры.
	Лекция № 17 Импульсные устройства: принципы работы и анализа. Электронные ключи и простейшие формирователи импульсных сигналов. Триггеры: классификация, принцип работы.RS –триггер, Т-триггер Устройства комбинационной логики: счетчики, шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, компараторы.
	Лекция № 18 Понятие об аналогово-цифровых и цифро-аналоговых преобразователях. Микропроцессор (МП), назначение, классификация, структура МП. Принцип работы МП

Содержание практических занятий

раздел	Наименование практического занятия	Колич часов
Раздел I Трехфазные синусоидальные цепи	ПЗ №1 Расчет однофазных электрических цепей с последовательным соединением элементов цепи Решение задач	4 часа
ПЗ №2 Расчет трехфазной электрической цепи: - соединение потребителей по схеме звезда; - соединение потребителей по схеме треугольник. Решение задач	4 часа
Раздел II Электротехнические устройства	ПЗ № 3 Однофазные и трехфазные трансформаторы Решение задач	4 часа
ПЗ № 4 Трехфазные асинхронные электродвигатели: Решение задач	4 часа
ПЗ № 5 Электрический привод СЭУ Решение задач	4 часа
ПЗ № 6 Машины постоянного тока Решение задач	4 часа
ПЗ № 7 Расчет электрических сетей постоянного и переменного ток. Решение задач	4 часа
Раздел III Электроника	ПЗ № 8 Неуправляемые выпрямители. Применение в СЭУ Решение задач	4 часа
ПЗ № 9 Оценка статических и динамических свойств транзисторного усилителя Решение задач	4 часа

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

 

 

Инженерная школа

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Электротехника и электроника »

 

180 100. 62 “Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры’.

 

Профиль кораблестроение

 

Бакалавриат. Форма подготовки: очная

 

Владивосток,

2013

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

 

 

Инженерная школа

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Электротехника и электроника »

 

180 100. 62 “Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры’.

Профиль Судовые Энергетические Установки (СЭУ)

 

Бакалавриат. Форма подготовки: очная

 

 

Владивосток, 2013

Раздел I Электрические цепи

Электрическая цепь – это совокупность электротехнических устройств (источников, приемников, соединительных проводов и коммутационной аппаратуры), образующих замкнутый путь для прохождения электрического тока.

Схема электрической цепи – это условно-графическое изображение электрической цепи, содержащее схемы замещения её элементов и показывающее их соединение.

Схема замещения реального электротехнического устройства состоит из идеальных элементов и описывает его свойства при определенных условиях. Например, в схеме замещения конденсатора с несовершенным диэлектриком присутствует не только емкостной, но и резистивный элемент, учитывающий нагрев диэлектрика в конденсаторе.

Любая схема замещения электрической цепи имеет определенные пределы применимости. Например, на повышенных частотах может оказаться необходимым учитывать межвитковую емкость индуктивной катушки.

Следовательно, одной и той же электрической цепи может соответствовать несколько различных схем замещения.

Необходимо также обратить внимание на то, что наличие емкостного элемента в схеме замещения не всегда говорит о существовании конденсатора в электрической цепи. Емкостной элемент схемы замещения отражает присутствие в электрической цепи явлений, происходящих в электрическом поле, связанных с поляризацией диэлектрика и возникновением токов смещения, которые характерны не только для конденсаторов. Аналогично, индуктивный элемент в схеме замещения может учитывать энергетические процессы, происходящие в магнитном поле.

Идеальные элементы электрической цепи:

а) активный элемент (источник) – это элемент, между выходными зажимами которого в результате происходящих в нем процессов, появляется электродвижущая сила и вызывает появление тока в замкнутой цепи.

У реальных источников электрической энергии напряжение на их зажимах с ростом тока уменьшается за счет падения напряжения на внутреннем сопротивлении. Однако, если оно мало, то напряжение источника остается практически неизменным и равным ЭДС.

Активные идеальные элементы

Активные идеальные элементы	Условное обозначение в схеме	Вольт-амперная характеристика
в цепях переменного тока	в цепях постоянного тока
а) источник ЭДС   б) источник тока

 

Идеальный источник ЭДС – это активный элемент электрической цепи, внутреннее сопротивление которого равно нулю, а амплитуда, частота и начальная фаза напряжения на его зажимах равны аналогичным параметрам ЭДС и не зависят от тока (табл. 1.1).

Если внутреннее сопротивление источника электрической энергии значительно превышает сопротивление приемника, то ток источника при изменении сопротивления приемника остается практически постоянным.

Идеальный источник тока – это активный элемент электрической цепи, внутреннее сопротивление которого равно бесконечности, а амплитуда, частота и начальная фаза тока не зависят от напряжения на зажимах.

Вольт-амперную характеристику (ВАХ) источника так же называют внешней характеристикой.

б) пассивный элемент – это приемник электрической энергии, напряжение на выводах которого равно нулю при отсутствии тока в цепи.

Резистивный элемент – это элемент электрической цепи, в котором электрическая энергия необратимо преобразуется в тепловую или другие виды энергии. Примером резистивного элемента могут служить: лампа накаливания, реостат, электронагревательные приборы.

Активное сопротивление R – параметр резистивного элемента, единица сопротивления в СИ – Ом.

Индуктивный элемент – это элемент электрической цепи, в котором электрическая энергия преобразуется в энергию магнитного поля и наоборот, энергия магнитного поля преобразуется в электроэнергию. Катушка индуктивности, без учета нагрева провода обмотки, является примером индуктивного элемента.

Индуктивность - параметр индуктивного элемента, связывающий потокосцепление катушки и ток: .

Единица индуктивности в СИ – генри (Гн).

Переменный ток, протекая в индуктивной катушке, вызывает появление переменного магнитного поля, т.е. переменного потокосцепления, что, согласно закону электромагнитной индукции приводит к появлению ЭДС самоиндукции: .

ЭДС самоиндукции вызывает напряжение между концами индуктивной катушки: .

Емкостной элемент – это элемент электрической цепи, в котором электроэнергия преобразуется в энергию электрического поля и наоборот. Конденсатор – пример емкостного элемента.

Параметром идеального емкостного элемента является его электрическая емкость C – коэффициент пропорциональности между зарядом на электродах конденсатора и приложенным к нему напряжением: . Фарад (Ф) – единица измерения емкости в Си.

Для плоского конденсатора при малом расстоянии между электродами емкость , где - абсолютная диэлектрическая проницаемость, - площадь электрода, - расстояние между электродами.

Изменение напряжения на конденсаторе вызывает перераспределение заряда и как следствие появление тока в конденсаторе: .

Для идеальных элементов параметры резистора, катушкииконденсатора постоянны, следовательно вольт-амперная харакетеристика - линейна.

Пассивные идеальные элементы

Идеальные элементы	Условное обозначение в схеме	Вольт-амперная характеристика
в цепях переменного тока	в цепях постоянного тока
Резистивный Индуктивный Емкостной

ВАХ реальных элементов электрической цепи является нелинейной характеристикой. С увеличением тока возрастает нагрев проволочного резистора, что приводит к увеличению сопротивления резистора. В конденсаторе диэлектрическая проницаемость междуэлектродного слоя зависит от напряженности электрического поля, поэтому емкость конденсатора зависит от напряжения. В индуктивной катушке магнитная проницаемость ферромагнитного сердечника зависит от напряженности магнитного поля. Изменение магнитной проницаемости вызывает изменение индуктивности. Однако, в определенном интервале изменения напряжения и тока ВАХ близка к линейной и в этом случае параметры R, L, C считают постоянными величинами, а электрическую цепь – линейной.

Основные топологические понятия электрических цепей:

Ветвь – участок электрической цепи, содержащий один или несколько последовательно соединенных элементов, по которому протекает один и тот же ток.

Узел – место соединения трех и более ветвей.

Контур – замкнутый путь, проходящий через несколько ветвей и узлов разветвленной электрической цепи.

Законы Ома и Кирхгофа

Закон Ома в электрической цепи показывает связь между напряжением и током в ветви или на элементе (см. табл. 1.3).

Законы Кирхгофа:

Первый закон Кирхгофа : алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле, равна нулю.

При составлении уравнения необходимо выбрать положительное направление тока. Например: токи входящие в узел в уравнение записываются со знаком «+», а токи исходящие из узла – с «-».

Отсюда другое определение первого закона Кирхгофа: алгебраическая сумма токов входящих в узел равна алгебраической сумме токов выходящих из узла.

Второй закон Кирхгофа : алгебраическая сумма напряжений всех участков в замкнутом контуре равна нулю. Существует также и другая формулировка: алгебраическая сумма напряжений на элементах замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, входящих в этот контур.

При составлении уравнения необходимо выбрать направление положительного обхода контура, тогда, слагаемые уравнения берут со знаком «+», если направление напряжения или ЭДС совпадает с направлением обхода контура, в противном - со знаком «-».

Законы Ома и Кирхгофа

Закон	Для цепей постоянного тока	Для цепей переменного тока
для мгновенных значений	в комплексной форме
Закон Ома		Для резистивного элемента , Для индуктивного элемента Для емкостного элемента	В общем виде
Первый закон Кирхгофа
Второй закон Кирхгофа

Однофазные линейные цепи

 

Рассмотрим электрические цепи, в которых действуют переменные ЭДС, напряжения и токи.

Переменный ток – это функция времени, направление которой периодически изменяется.

В электрических цепях переменные ток, напряжение и ЭДС изменяются во времени по синусоидальному закону.

Выражения мгновенных значений тока, напряжения и ЭДС:

,

где i, u, e – мгновенное значение тока, напряжения и ЭДС то есть в любой момент времени t;

- амплитудное (мгновенное) значение тока, напряжения, ЭДС;

- начальная фаза тока, напряжения, ЭДС (фазный угол в момент времени t=0);

- угловая частота (рад/с, с^-1), характеризует скорость изменения фазного угла;

- частота (Гц), т.е. число колебаний в одну секунду;

- период, т.е. время за которое совершается одно полное колебание.

Угол начальной фазы отсчитывают от начала синусоиды до начала координат:

> 0, если начало синусоиды сдвинуто влево от начала координат;

< 0, если начало синусоиды сдвинуто вправо от начала координат.

В электротехнике кроме мгновенных и максимальных значений переменных синусоидальных величин используются действующие и средние значения.

Действующим значением синусоидального тока является значение такого постоянного тока, который вырабатывает эквивалентное переменному тепловое или механическое действие. Действующее значение синусоидальной величины (в данном случае тока) является среднеквадратичным значением этой величины за период, то есть

.

Действующие значения синусоидально изменяющихся ЭДС и напряжений записывают соответственно в виде:

;.

Соответственно, средние значения синусоидально изменяющихся ЭДС, напряжений и токов: .

Постоянный ток – это электрическая величина, значение и направление которой при неизменных параметрах элементов электрической цепи остаются постоянными

( ). Электрические цепи постоянного тока являются частным случаем цепей переменного тока.

Для упрощения анализа электрических цепей на переменном токе используется символический (комплексный) метод расчета. Синусоидальная функция времени изображается соответствующим ей вращающимся радиусом-вектором (рис. 1.1), длина которого равна амплитудному значению синусоиды, а начальное положение относительно оси х определяется начальной фазой синусоиды.

Рис. 1.1

 

Совокупность радиусов-векторов, изображающих синусоидальные функции в момент времени t=0, называется векторной диаграммой. Векторная диаграмма позволяет путем простейших геометрических построений определить сумму и разность любого количества синусоидальных функций одинаковой частоты. Однако ограниченная точность расчета графическим методом не позволяет широко использовать этот метод при расчете электрических цепей. Если радиус-вектор перенести на комплексную плоскость (рис. 1.2) и заменить его комплексным числом, то расчет электрической цепи сводится к алгебраическим действиям над комплексными числами. На рис. 1.2 – вещественная часть комплексного числа (активная составляющая тока), а – мнимая часть комплексного числа (реактивная составляющая тока).

Рис. 1.2

При переходе от синусоидальной функции к комплексному числу его модуль равен амплитуде синусоиды, а аргумент – начальной фазе. Комплексное число при этом является изображением синусоидальной функции в начальный момент времени t

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. II. Идентификационные признаки сравниваемых объектов.
2. XIX. Обеспечение объектов первичными средствами пожаротушения
3. Активные компоненты: морской коллаген, экстракт черной икры.
4. Анализ объектов инфраструктуры развлекательного туризма
5. Ассоциативные связи, обусловленные чувственной общностью восприятия объектов изучения или их окружения.
6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТЕ ОБЪЕКТОВ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА
7. Биология как наука, ее достижения, связи с другими науками. Методы изучения живых объектов. Роль биологии в жизни и практической деятельности человека.
8. Виды фотосъемок и особенность фотографирования криминалистических объектов
9. Виражи политики вокруг Каспия и ее последствия передела морской акватории и сфер влияния в Каспийском регионе
10. Возможности исследования объектов волокнистой природы.
11. Вопрос 22виды объектов преступления
12. Вопрос 41. Как выполняется разводка временных электросетей напряжением до 1 000 В, используемых при электроснабжении объектов строительства?