Элементы электрических цепей
Электротехника - область науки и техники, использующей электрическое и магнитное
явления для практических целей. История развития этой науки занимает два столетия.
Она началась после изобретения первого электрохимического источника электрической
энергии в 1799 г. Именно тогда началось изучение свойств электрического тока,
были установлены основные законы электрических цепей, электрические и магнитные
явления стали использоваться для практических целей, были разработаны первые конструкции
электрических машин и приборов. Жизнь современного человека без использования
электрической энергии немыслима.
Синусоидальный ток. Формы его представления
Резонансные свойства электрических цепей синусоидального тока Еще раз подчеркнем
замечательную особенность цепи в режиме резонанса. Токи протекающие в ветвях реактивных
элементов могут принимать значения в десятки и сотни раз больше общего тока цепи.
Поэтому резонанс цепи называют резонансом
токов. Очень важно и то, что они противофазны
Трансформаторы Трансформатор для технических целей впервые был применен П.Н.
Яблочковым в 1876 году для питания электрических свечей. Широкое применение трансформаторы
получили после того, как М.О. Доливо-Добровольским была предложена трехфазная
система передачи электроэнергии и разработана конструкция первого трехфазного
трансформатора (1891г.) Принцип работы
однофазных трансформаторов Если разомкнуть
цепь вторичной обмотки, то ее ток I2 станет равным нулю
Промышленная электроника
Полупроводниковые приборы Электроника – это наука, изучающая принципы построения,
работы и применения различных электронных приборов. Именно применение электронных
приборов позволяет построить устройства, обладающие полезными для практических
целей функциями – усиление электрических сигналов, передачу и прием информации
(звук, текст, изображение), измерение параметров, и т.д.
Электронные устройства
Большинство электронных управляющих, измерительных, вычислительных и других устройств
питаются напряжением постоянного тока. Сетевое напряжение переменное, с частотой
50 Гц одно или трехфазное. Поэтому практически каждый электронный прибор снабжен
автономным преобразователем напряжения переменного тока в напряжение постоянного
тока. Значительно лучшими параметрами обладает схема
двухполупериодного выпрямителя, разработанная в 1901 г. академиком Миткевичем
Операционный усилитель Современные разработчики электронной аппаратуры стремятся
использовать готовые функциональные узлы в виде интегральных микросхем (ИМС).
Схемные решения ИМС тщательно проработаны и обеспечивают высокое качество аппаратуры.
Предприятия, выпускающие микросхемы, заинтересованы в их сбыте. Поэтому они стремятся
разработать универсальные микросхемы, которые можно применять в качестве различных
функциональных узлов. Это повышает их спрос. Одной из таких ИМС является операционный
усилитель (ОУ).
Введение в цифровую
электронику
Методика расчёта
линейных электрических цепей переменного тока
Метод активных и реактивных составляющих токов Этот метод предусматривает
использование схемы замещения с последовательным соединением элементов. В данном
случае три параллельные ветви рассматриваются как три отдельные неразветвлённые
цепи, подключенные к одному источнику с напряжением U. Поэтому в начале расчёта
определяем полные сопротивления ветвей
Метод узловых и контурных уравнений Сущность метода состоит в составлении
системы уравнений по первому и второму законам Кирхгофа. Расчёт производим в следующем
порядке. По первому закону составляем (n – 1) независимых уравнений, где n – количество
узлов в схеме. Выбираем узел А.. По второму закону нам остаётся составить два
уравнения, так как число уравнений в системе должно быть равно количеству неизвестных
токов, а их три. Направления токов в ветвях выбираются произвольно. Направления
обхода контуров принимаем (услов- но) по часовой стрелке. Таким образом, система
уравнений в комплексной форме включает в себя одно уравнение, составленное по
первому закону Кирхгофа и два уравнения, составленные по второму закону
Расчёт трёхфазной цепи при соединении приемника в звезду При расчёте несимметричной
трехфазной цепи с потребителем, соединённым в звезду, схема может быть без нулевого
провода или с нулевым проводом, который имеет комплексное сопротивление ZN. В
обоих случаях система линейных и фазных напряжений генератора симметричны. Система
линейных напряжений нагрузки останется также симметричной, так как линейные провода
не обладают сопротивлением. Но система фазных напряжений нагрузки несимметрична
из-за наличия напряжения смещения нейтрали UN. Трехфазная цепь при соединении
приёмника в звезду представляет собой цепь с двумя узлами, расчёт подобных цепей
наиболее целесообразно вести методом узлового напряжения.
Примеры выполнения курсовой работы
Расчет методом узловых потенциалов Будем рассматривать установившийся режим
в линейной цепи при гармоническом воздействии
Расчет методом эквивалентного генератора В соответствии с заданием рассчитаем
ток в пятой ветви. Крайние точки в пятой ветви обозначим буквами «а» и «b». Удаляем
из электрической цепи пятую ветвь вместе с источником тока, подсоединенного параллельно
ей.
Расчет методом узловых потенциалов
Расчет методом контурных токов Составим котурную матрицу В. Количество строк
матрицы равно числу q независимых контуров, а номер строки - номеру контура графа.
Число столбцов матрицы n соответствует числу ветвей в схеме (n= 9), номер столбца
определяется номером ветви. Отметим, что элементы строки матрацы В являются коэффициентами
уравнения, записанного по второму закону Кирхгофа для соответствующего электрического
контура.