Лабораторные работы по электротехнике

Цепи постоянного тока

Понятие электрической цепи, источники и приемники электрической энергии. Внешняя характеристика источника энергии и вольт-амперная характеристика приемника (нагрузки). Расчетные эквиваленты источников энергии (источники напряжения и источники тока, их взаимозаменяемость).

Закон Ома для цепи, содержащей э.д.с. (обобщенный закон Ома). Законы Кирхгофа и их применение для расчета разветвленных цепей. Методы контурных токов и узловых потенциалов, целесообразные области применения каждого из них. Метод двух узлов как следствие метода узловых потенциалов.

Метод наложения. Правила преобразования схем (последовательное и параллельное соединение сопротивлений, преобразование треугольника сопротивлений в звезду и наоборот). Понятие эквивалентного генератора и метод эквивалентного генератора. Теорема компенсации. Передача энергии в нагрузку (условие передачи в нагрузку максимальной мощности и возможность повышения к.п.д).

Цепи однофазного синусоидального тока

Переменный ток и его основные характеристики: частота, фаза, амплитуда, эффективное и среднее значения, коэффициент формы.

Изображение синусоидальных функций времени векторами и комплексными числами. Комплексная амплитуда и комплекс действующего значения. Сложение синусоидальных функций одинаковой частоты.

Активные и реактивные элементы, комплексное сопротивление. Закон Ома для цепи синусоидального тока. Символический метод расчета цепей синусоидального тока. Законы Кирхгофа в символической форме. Треугольник  сопротивлений и треугольник проводимостей.

Векторные диаграммы токов и напряжений. Активная, реактивная и полная мощности. Баланс мощностей на переменном токе.

Определение резонансного режима. Резонанс напряжений и резонанс токов. Понятия резонансной частоты, добротности контура, полосы пропускания.

Цепи с взаимной индуктивностью. Определение параметров катушек с взаимной индуктивностью. Особенности расчета цепей с взаимной индуктивностью.

Передача энергии в нагрузку на переменном токе.

2.3 Трехфазные цепи

Понятие трехфазной симметричной системы э.д.с. Прямой и обратный порядок чередования фаз. Основные схемы соединения трехфазных генераторов с нагрузкой (звезда-звезда с нулевым проводом, звезда-звезда без нулевого провода, звезда-треуголь-ник, треугольник-треугольник, треугольник-звезда) и основы расчета этих схем. Соотношения между линейными и фазными токами и напряжениями. Активная, реактивная и полная мощности трехфазной системы.

Получение кругового вращающегося магнитного поля.

2.4 Периодические несинусоидальные токи

Понятие периодических несинусоидальных э.д.с. и токов, представление несинусоидальных функций рядом Фурье.

Расчет реактивных сопротивлений для высших гармонических составляющих. Действующие значения несинусоидальных токов и напряжений. Понятие коэффициента амплитуды, коэффициента искажения, коэффициента гармоник.

Резонансные явления при несинусоидальных токах.

Особенности работы трехфазных систем, вызываемые гармониками, кратными трем.

2.5 Теория четырехполюсника. Фильтры

Понятие четырехполюсника, его основные уравнения. Коэффициенты и параметры четырехполюсника, их расчет и экспериментальное определение. Схемы замещения четырехполюсника. Характеристическое сопротивление и режим согласованной нагрузки.

Назначение электрических фильтров. Подразделение фильтров на k-фильтры и m-фильтры. Низкочастотные, высокочастотные, полосно-пропускающие и полосно-заграждающие k-филь-тры.

3 Литература

3.1 Коновалов Б.И. Теоретические основы электротехники: Учебное пособие. — Томск: ТУСУР, 2006. — Ч.1. — 145 с.

3.2 Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. — М.: Гардарики, 2001. — 638 с.

3.3 Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. — Л.: Энергоиздат, 1981. — Т.1. — 536 с.

3.3 Основы теории цепей: Учебник для вузов / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 528 с.

3.5 Шебес М.Р. Теория линейных электрических цепей в упражнениях и задачах. — М.: Высш. шк., 1973. — 656 с.

Лабораторные и контрольные работы по электротехнике