Теоретические основы электротехники. Электрические цепи синусоидального тока (установившиеся процессы): Учебное пособие

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В.Плеханова

(технический университет)

Кафедра электротехники и электромеханики

Теоретические основы электротехники

Электрические цепи синусоидального тока (установившиеся процессы)

Учебное пособие для специальности 140604

Авторы: Я.Э. Шклярский, Д.А. Ситников 

Санкт-Петербург

2006 г.

УДК 658.26:621.31(075.83)

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ. Электрические цепи синусоидального тока (установившиеся процессы): Учебное пособие / Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). Сост.: Б.П.Коновалов, Я.Э.Шклярский. СПб, 2006. 39 с.

Изложены основы теории цепей синусоидального тока, методы их расчета. Приведены примеры расчета типовых задач с пояснениями, а также контрольные задания, необходимые для выполнения и подтверждения усвоения материала.

Табл. 3. Ил. 34. Библиогр.: 4 назв.

Научный редактор проф. Б.Н.Абрамович

©     Санкт-Петербургский горный

институт им. Г.В.Плеханова, 2006 г.

Введение.

Курс теоретических основ электротехники (ТОЭ) является базой, на которой строится все специальное электротехническое образование. Задача курса – изучение качественной и количественной сторон электромагнитных процессов и преобразований энергии, а также методов анализа, расчета и экспериментального исследования электромагнитных явлений. Поэтому, к изучению ТОЭ следует приступать только после усвоения разделов «электричество и магнетизм» курса физики и основных положений курса математики.

Настоящее учебное пособие, составленное в соответствии с учебной программой для специальности 140604, посвящено электрическим цепям синусоидального тока в режиме установившегося процесса. В пособии приведены основные теоретические положения и решение типовых задач. Результатом освоения вышеуказанного материала является выполнение контрольных заданий, приведенных в конце пособия, причем следует учесть, что постоянный ток рассматривается как частный случай переменного при частоте, равной нулю.

Типовые задачи, решение которых приведено в пособии, в большой части основываются на материалах, разработанных проф.О.В.Ивановым, доц.Е.М.Проскуряковым и  доц.Б.П.Коноваловым.

В процессе работы над пособием большое участие принял студент гр.ЭР-03-2 Д.А.Ситников.

Электрические цепи синусоидального тока (установившиеся процессы).

Основные понятия.

а) Символический метод расчета цепей синусоидального тока пригоден только для установившегося процесса.

Мгновенные значения напряжения ( U ) и тока ( i ):

, ,

где U_m, I_m – амплитуды соответственно напряжения и тока; y_U, y _I – начальные фазы напряжения и тока, w - круговая частота (р/с) (w=2pf), f – частота синусоидально изменяющейся величины, t – текущее время. Комплексная амплитуда в показательной форме определяется как: