Переходные процессы в электрических цепях

Студент должен иметь представление:

- о переходных процессах;

знать:

- первый и второй законы коммутации.

Понятие о переходных процессах. Первый и второй законы коммутации. Включение и отключение катушки индуктивности при постоянном напряжении. Переходные процессы в цепях переменного тока с индуктивностью и емкостью.

Задание. Изучить: Л-1, с. 480...507.

Ответить на вопросы: 1. Что понимают под переходными процессами в электрических цепях? 2. Что называется коммутацией в электрических цепях? 3. Что называется припущенной составляющей тока при переходных процессах в электрической цепи? 4. Что называется свободной составляющей тока (напряжения) в цепи? 5. По какому закону изменяется свободная составляющая тока (напряжения) в линейных электрических цепях? 6. Из каких операций состоит расчет переходных процессов в линейных электрических цепях? 7. Что называется преобразованием Лапласа? 8. Какова последовательность расчетов операторным методом?

Электрические цепи с распределенными параметрами

Студент должен иметь представление:

- об электрических цепях с распределенными параметрами;

- о характеристиках длинной линии.

Электрические цепи с распределенными параметрами. Схемы замещения однородных линий с потерями и без потерь. Основные уравнения длинной линии. Характеристики длинной линии: коэффициент распространения электромагнитной волны, коэффициент затухания, коэффициент фазы, волновое сопротивление.

Задание. Изучить: Л-1, с. 508...535.

Ответить на вопросы: 1. Какие цепи относят к цепям с сосредоточенными параметрами? 2. Какие цепи относятся к цепям с распределенными параметрами? 3. Что представляет схема замещения линии без потерь? 4. Что такое волновое сопротивление? 5. Что такое согласованная нагрузка? 6. К чему приводит несогласованная нагрузка в цепи? 7. Что представляет схема замещения линии с потерями?

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Исследование электрических цепей при последовательном, параллельном и смешанном соединении резисторов.

2. Изучение законов Кирхгофа.

3. Изучение метода наложения токов.

4. Исследование явления электромагнитной индукции.

5. Исследование неразветвленной электрической цепи переменного тока. Резонанс напряжений.

6. Исследование разветвленной электрической цепи тока. Резонанс токов.

7. Исследование разветвленной электрической цепи переменного тока. Резонанс токов.

8. Повышение коэффициента мощности.

9. Трехфазная цепь при соединении потребителя звездой.

10. Трехфазная цепь при соединении потребителя треугольником.

11. Измерение потерь в катушке с ферромагнитным сердечником.

12. Исследование переходных процессов в цепи с емкостью.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

1. Расчет электростатических цепей.

2. Расчет разветвленных цепей постоянного тока. Построение потенциальной диаграммы.

3. Расчет цепей постоянного тока методом преобразования.

4. Расчет цепей постоянного тока методом узловых уравнений.

5. Расчет цепей постоянного тока методом контурных токов.

6. Расчет однородной и неоднородной магнитных цепей.

7. Расчет ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции.

8. Расчет неразветвленной цепи переменного тока.

9. Расчет разветвленной цепи переменного тока.

10. Расчет сложных цепей переменного тока в комплексной и символической формах.

11. Расчет трехфазных цепей при соединении нагрузки звездой.

12. Расчет трехфазных цепей при соединении нагрузки треугольником.

13. Расчет нелинейных электрических цепей переменного тока

14. Расчет электрических цепей с распределенными параметрами.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 1

Задача 1.1. Определите заряд, энергию электрического поля каждого конденсатора, эквивалентную емкость цепи, энергию, потребляемую цепью. Данные для решения задачи указаны в табл. 1.1. В общем виде, в логической последовательности покажите, как изменится энергия электрического поля всей цепи при изменении емкости, указанной в табл. 1.1.

Задача 1.2. Для электрической цепи, изображенной на рис. 1.2, начертите схему в удобном для расчета виде.

Определите: а) эквивалентное сопротивление цепи; б) токи в каждом сопротивлении и всей цепи; в) падение напряжения на каждом сопротивлении; г) мощность всей цепи; д) энергию, потребляемую за 10 часов.

2. В общем виде в логической последовательности покажите, как изменится ток при изменении указанного в таблице сопротивления. Данные для решения задачи указаны в табл. 1.2.

Задача 1.3. Для электрической схемы, изображенной на рис. 1.3, по указанным в таблице параметрам выполните следующее задание:

1. Изобразите схему для своего варианта в удобном для расчета виде.

2. Составьте на основании закона Кирхгофа систему необходимых уравнений для расчетов токов во всех ветвях схемы и определите их.

3. Определите токи в ветвях, пользуясь любым другим методом расчета.

4. Постройте потенциальную диаграмму для любого контура.

5. Определите мощности источников, приемников электрической энергии и мощности потерь внутри источников.

6. Составьте баланс мощностей.

7. В общем виде в логической последовательности покажите, как изменится потеря мощности внутри источника при изменении указанного сопротивления.

Задача 1.4. Какой ток должен протекать по обмотке с числом витков w, в магнитной цепи, изображенной на рисунке 1.4 а, чтобы магнитная индукция в воздушном зазоре σ была Вσ. Данные для расчетов даны в таблице 1.4.