Часть 1.Теоретические основы электротехники

Магистерская программа

Томского политехнического университета

«Управление режимами электроэнергетических систем»

Вопросы для отбора студентов к обучению по магистерской программе

Часть 1.Теоретические основы электротехники

1. Как связаны между собой мгновенные значения напряжения, тока и потокосцепления в идеальной катушке индуктивности?

2. Как связаны между собой мгновенные значения напряжения, тока и заряда в идеальном конденсаторе?

3. Составьте дифференциальные уравнения для последующего анализа переходного процесса в цепи (рис.1)

Рис. 1

4. Как связаны между собой мгновенные значения напряжения и тока в идеальной катушке индуктивности, в конденсаторе и в активном сопротивлении при протекании по ним тока, изменяющегося по синусоидальному закону i = I_msin(ωt)?

5. Понятие полной, активной и реактивной мощностей в цепи переменного синусоидального тока.

6. Понятие действующего значения переменного тока и напряжения. Количественное соотношение между амплитудными и действующими значениями тока и напряжения, изменяющимися по синусоидальному закону.

7. Понятие активного и реактивного (индуктивного и емкостного) сопротивлений в цепи переменного тока.

8. Определение коэффициента мощности в цепи переменного тока.

9. Представление электрических величин в цепи переменного тока в виде векторов и их представление в виде комплексных чисел. Показательная и алгебраическая формы записи комплексного числа.

10. Законы Кирхгофа, закон Ома для мгновенных значений.

11. Законы Кирхгофа, закон Ома для комплексов действующих значений.

12. Понятие полного, активного и реактивного сопротивления. Треугольник сопротивлений.

13. Представление полной мощности в цепи переменного тока в виде комплексного числа.

14. Понятие резонанса в цепи переменного тока. Условие резонанса. Резонанс тока, резонанс напряжений в простейших цепях.

15. Понятие амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик электрической цепи.

16. Сущность метода контурных токов для расчета электрических цепей

17. Сущность метода узловых напряжений для расчета электрических цепей

18. Сущность метода наложения для расчета электрических цепей (основное условие применимости метода).

19. Сущность метода эквивалентного генератора (активного двухполюсника).

20. Индуктивно связанные электрические цепи. Понятие собственной и взаимной индуктивности.

21. Основные количественные характеристики линий с распределенными параметрами: коэффициент распространения, волновое сопротивление, длина волны, фазовая скорость. Определение этих параметров через удельные параметры линий (х₀ [Ом/км], b₀ [См/км], r₀ [Ом/км]).

22. Трехфазные цепи переменного тока. Соединение элементов трехфазных цепей в звезду и в треугольник. Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами в симметричной трехфазной цепи.

23. Условие образования вращающегося магнитного поля в системе трех обмоток, питаемых трехфазной системой токов.

24. Периодические несинусоидальные токи и напряжения. Представление периодических несинусоидальных сигналов суммой синусоидальных слагающих (разложение в ряд Фурье).

25. Высшие гармоники в трехфазных электрических цепях. Связь фазового сдвига между токами и напряжениями фаз А, В, С с номером гармоники.

26. Какому виду переходного процесса в цепи, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление, конденсатор, катушку индуктивности соответствуют сопряженные комплексные корни характеристического уравнения . Какой физический смысл имеют вещественная и мнимая составляющие комплексно-сопряженных корней.

27. Какому виду переходного процесса в цепи, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление, конденсатор, катушку индуктивности соответствуют отрицательные вещественные корни характеристического уравнения .

28. Основы операторного метода расчета переходных процессов в линейных электрических цепях. Прямое и обратное преобразование Лапласа (переход от функций времени к функции оператора «р» и обратно). В какой вид обращаются дифференциальные уравнения при применении к ним преобразований Лапласа.

29. Изображение по Лапласу операций дифференцирования и интегрирования.