Основы теории цепей постоянного и переменного токов: Учебное пособие для самостоятельной работы студентов, страница 2

3.10.1. Согласное и встречное включение магнитно-связанных катушек….84

3.10.2. Магнитно-связанные цепи без электрической связи ………………..87

3.10.3. Особенности расчета разветвленных цепей с магнитно-связанными элементами………………………………………………………………………….90

3.10.4. Примеры расчета электрических цепей с магнитно-связанными элементами …………………………………………………………………………92

4. Резонансные явления в электрических цепях …………………………………95

4.1. Резонанс напряжений ……………………………………………………..95

4.2. Резонанс токов……………………………………………………………100

4.3. Резонанс в электрических цепях произвольной структуры …………..102

4.3.1. Резонанс в цепях с двумя реактивными элементами………………...103

4.3.2. Резонанс в цепях с произвольным количеством реактивных элементов..................................................................................................................110

4.4. Задачи для самостоятельного решения ………………………………...114

Библиографический список ……………………………………………………...115


ВВЕДЕНИЕ

Раздел «Основы теории цепей постоянного и переменного токов» является частью дисциплины «Теоретические основы электротехники».

Этот раздел обеспечивает первый этап изучения электромагнитных процессов в электрических цепях и затрагивает два класса электрических цепей: линейные электрические цепи с источниками постоянных напряжений (ЭДС) и токов, а также линейные электрические цепи с источниками синусоидальных напряжений (ЭДС) и токов.

Внимание к теории электрических цепей объясняется тем, что с одной стороны электрические цепи в широком разнообразии выступают как самостоятельные объекты для исследования, а с другой – как удобные для исследований схемы замещения различных электротехнических устройств.

Пособие состоит из четырех глав.

В первой главе рассматриваются общие соотношения и параметры электрических цепей.

Предметом изучения во второй главе являются электрические цепи с сосредоточенными параметрами, содержащие источники постоянных напряжений (ЭДС) и токов.

Третья глава посвящена изучению электрических цепей, работающих в синусоидальных режимах.

В четвертой главе рассматривается явление резонанса в электрических цепях с сосредоточенными параметрами.

Пособие содержит элементы теории, демонстрационные примеры и задачи для самостоятельного решения.


1.  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ  ЦЕПИ  И  ИХ  ПАРАМЕТРЫ

1.1.  Схемы замещения и виды электрических цепей

Электрические цепи находят широкое применение во всех сферах нашей жизни. Реальные электрические цепи могут содержать такие элементы, как сопротивления (резисторы), катушки индуктивности, конденсаторы, соединительные провода и пр. В то же время тот или иной элемент цепи характеризуется свойствами, которые указывают на присутствие в нем совокупности разнородных физических параметров. Например, при низких частотах катушка представляет собой активно-индуктивную систему, то есть ее так называемая схема замещения содержит сопротивление R и индуктивность L. При высоких частотах добавляется еще третий параметр – межвитковая емкость С, поэтому схема замещения становится трехэлементной (R, L, C – схемой).

Конденсатор характеризуется наличием емкостных свойств и потерь электрической энергии в диэлектрике, поэтому его схема замещения в общем случае является двухэлементной (R, C – схема). Двухпроводная линия, например, характеризуется четырьмя параметрами: сопротивлением, индуктивностью, проводимостью и емкостью. Следовательно, свойства такой электрической цепи можно описать с использованием четырех указанных параметров.

Находящие широкое применение различные трансформаторы характеризуются, кроме указанных, еще одним параметром – взаимной индуктивностью, которая определяет степень магнитной связи между его обмотками. Следовательно, в описании свойств трансформатора должна участвовать схема  (схема замещения) содержащая сопротивление, индуктивность и взаимную индуктивность. При высоких частотах добавляется еще и емкость.