Расчет электрических цепей: Учебное пособие для студентов, изучающих дисциплины «Электротехника и электроника», «Общая электротехника», «Теоретическая электротехника»

Страницы работы

Содержание работы

Федеральное  агентство по образованию

Государственное  образовательное  учреждение 

высшего   профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Е. М. Завьялов,    В. Е. Завьялов

РАСЧЕТЫ   ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ   ЦЕПЕЙ

Учебное  пособие

для студентов специальностей  140401, 280201, 150801, 140101, 140104, 240801

Омск  2006


УДК

ББК

Рецензенты:

Н.Ф. Михалев, зам. генерального директора АО

«Омскагростроймеханизация»;

        С.В. Артемьев, гл. энергетик ЗАО «Завод пластмасс»

             Е. М. Завьялов,  В.Е. Завьялов

Расчет электрических цепей:  Учебное пособие.  Омск:  Изд-во ОмГТУ,

           2005. 68 с.

        Излагаются основные вопросы, касающиеся расчета электрических цепей. Подробно рассмотрены методы расчета цепей постоянного,  переменного тока и трехфазных цепей в симметричных и несимметричных режимах, а также особенности энергетических соотношений, частотных характеристик и резонансных явлений.

       Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих дисциплины «Электротехника и электроника»,  «Общая электротехника»,  «Теоретическая электротехника» и др.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета

ВВЕДЕНИЕ

Электротехника – важнейшая область науки и практики, связанная с изучени­ем использованием электрических и магнитных явлений в технических устройст­вах. Она востребована практически во всех сферах жизнедеятельности человека – в быту и производстве, медицине и военном деле, транспорте и связи и т.д., во мно­гом определяя уровень и перспективы их развития.

Сама электротехника имеет неограниченный потенциал для развития, а ее влияние на общество, его благосостояние, комфортность, безопасность будут только возрастать. Следует отметить, что эта отрасль не только динамично разви­вается, но и имеет  дело с наиболее организованной формой материи – электриче­ским  полем. Поэтому,  как профессионалу, уже работающему в этой отрасли, так и молодому человеку, только собирающемуся связать с ней свою судьбу, надо непре­рывно расширять свой научный и технический кругозор, овладевая все увеличивающимся объемом специальных навыков и знаний, а также иметь хорошую базовую подготовку в области электротехники с тем, чтобы быть достойно востребованным на рынке занятости.

Жизнь современного общества невозможно представить без применения электрической энергии.

Огромное значение электрической энергии в жизни общества объясняется целым рядом ее преимуществ перед другими видами энергии.

Главное преимущество состоит в том, что электрическая энергия сравнительно легко распределяется и преобразуется в другие виды энергии: механическую, тепловую, лучистую, химическую. Кроме того, ее можно передавать на огромные расстояния при сравнительно небольших потерях.

В данной работе рассмотрены отдельные вопросы из курсов общей электротехники, электротехники и электроники, теоретических основ электротехники. Описываются свойства линейных электрических цепей и методы их анализа. Рассмотрены инженерные методы расчета цепей постоянного, синусоидального и трехфазного тока в симметричных и несимметричных режимах, а также особенности энергетических соотношений, частотных характеристик и резонансных явлений.

Все последующие в изучении электрические прикладные науки – электроника, радиосвязь, электрическое оборудование, электрические привод, электрическая автоматика, электроснабжение – имеют своей основой законы электротехники.


1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.1. Напряжение, потенциал

Взаимодействие между электрическими зарядами определяется законом  Кулона:

F= k .                                                       (1.1)

Сила, действующая на разряд +1, помещенный в данную точку поля (рис. 1.1), называется электрической напряженностью:

Е=,                   (1.2)

                                                                       причем    элементарная работа:

                                                                    ,

                         Рис. 1.1

                                              а полная работа:

                                                                                               (1.3)

     Работа по перемещению заряда +1 из точки А в точку В по пути l называется напряжением UАВ. В случае безвихревых полей (электрическое поле неподвижных зарядов, поле постоянного тока):

                                                                                                           (1.4)

и в этом случае свойства поля удобно описывать скалярной функцией

 потенциала j.

Эта функция j вводится соответствием:

                                                                                        (1.5)

где п – направление максимального нарастания j,

откуда                            Физически, потенциал j означает запас  потенциальной энергии заряда +1, помещенного в данную точку поля по сравнению с теми точками, где этот запас     

 энергии условно принимается равным нулю (в теории – бесконечно удаленные точки, на практике – заземление).

Похожие материалы

Информация о работе