Федеральное агентство по образованию __________________________________________________
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный
технологический институт
(Технический университет)
Кафедра электротехники и электроники
В.П. Катушкин, В.В. Романенко
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Учебное пособие для студентов заочной формы обучения
Санкт-Петербург
2008
Электротехника и электроника: Учебное пособие/ Катушкин В.П., Романенко В.В. – СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2008. – 86 .
Учебное пособие предназначено для студентов 2 курса заочной формы обучения, изучающих дисциплину «Электротехника и электроника».
В пособии изложены основные темы учебного курса, методические указания для выполнения индивидуальных практических заданий и лабораторных работ, приведена литература для подготовки к экзамену по курсу «Электротехника и электроника».
Учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой дисциплины «Электротехника и электроника».
Рецензент: В.Н. Скобелев, канд. физ-мат. наук, доцент кафедры физики Санкт-Петербургского государственного технологического института (Технического университета).
Утверждено на заседании учебно-методической комиссии физико-математического отделения.
Рекомендовано к изданию РИСО СПбГТИ (ТУ)
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………..4
ЧАСТЬ 1. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Тема 1. Цепи однофазного переменного тока...………………………..5
Тема 2. Цепи трехфазного переменного тока………………………....16
Тема 3. Трансформаторы……………………………………………….21
Тема 4. Электродвигатели…………….…………...…………………...25
ЧАСТЬ 2. ЭЛЕКТРОНИКА
Тема 5. Выпрямительные устройства………………………………….37
Тема 6. Усилители…………..…………………..……………………....46
Тема 7. Многокаскадные усилители…………………………………...52
Варианты контрольных работ и методические рекомендации по их выполнению………………………...58
Методические указания к лабораторным работам………………………………………...66
Литература по курсу
«Электротехника и электроника»………………….……….83
Контрольные вопросы по курсу
«Электротехника и электроника»…………………….…….84
Учебная дисциплина «Электротехника и электроника» относится к блоку общеинженерных дисциплин.
Целью курса является приобретение студентами знаний в области применения современных электротехнических и электронных устройств в химической технологии и исследовательской практике.
Задачами изучения дисциплины является формирование умений и навыков анализа электрических цепей, использования современных методов и приборов контроля параметров технологических процессов, выбора оптимальных методов и устройств для преобразования электрической энергии в механическую, выпрямления переменного тока, усиления слабых электрических сигналов.
Дисциплина «Электротехника и электроника» изучается студентами заочной формы обучение на 2 курсе в 4 семестре. Студенты выполняют 3 контрольные работы, 3 лабораторные работы и сдают итоговый экзамен по курсу.
ЧАСТЬ 1 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Тема 1 Цепи однофазного переменного тока
Переменный ток Основные понятия и определения
В технике переменный ток – это ток, периодически изменяющийся по величине и направлению (обычно по синусоидальному закону).
Мгновенное значение ЭДС в витке генератора переменного тока
e = Emsin(wt + y)
Em – амплитуда (максимальное значение гармонической функции)
(wt + y) – фаза колебания
y – начальная фаза (при t = 0)
T – период колебания (время полного цикла колебания)
f = 1 / T – циклическая частота (число циклов в сек.)
w = 2p / T = 2pf – угловая частота – скорость изменения фазы колебания.
Для различных значений ЭДС, тока и напряжения принято использовать следующие обозначения:
e, i, u – мгновенные значения ЭДС, тока и напряжения
Em , Im , Um – амплитудные значения ЭДС, тока и напряжения
Eср , Iср , Uср – средние значения ЭДС, тока и напряжения
E , I , U – действующие значения ЭДС, тока и напряжения.
Среднее значение синусоидального тока характеризует изменение заряда за время D t (DQ = Iср Dt)
Известно, что среднее значение любой гармонической функции за период равно нулю. Поэтому принято определять среднее значение переменного тока на интервале Т/2. После простейшего интегрирования получим:
Средние значения дают возможность легко рассчитать суммарный заряд при электролизе, при зарядке аккумулятора, при анализе выпрямительных устройствах и т.д.
Действующее значение переменного тока I равно такому постоянному току I0, который обеспечивает равное тепловое или энергетическое воздействие. Если посчитать энергию постоянного и переменного тока за половину периода, то после интегрирования мы получим следующее выражение для действующего значения тока (аналогично определяются действующие значения ЭДС и напряжения)
Векторное изображение гармонических функций
Если гармоническую функцию изобразить в виде вектора с длинной, равной его амплитуде, и вращать этот вектор против часовой стрелки с постоянной угловой скоростью w то в любой момент времени проекция этого вектора на вертикальную ось OY будет равна мгновенному значению этой гармонической функции.
Векторное представление позволяет избавиться от проблем, связанных со сложением гармонических функций с различными амплитудами, и перейти к их векторному суммированию. Естественно, что при этом приходится учитывать их взаимную
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
