Слайд 1Электротехника, электроника и электропривод
Прокубовская А.О.
Слайд 2Учебная нагрузка
Лекции – 40 ч.
Лабораторные занятия – 18 ч.
Домашние задания
– 3
Лабораторные работы – 7
Зачет
Слайд 3Электрические цепи постоянного тока
Основные понятия и определения
Основные законы цепей
постоянного тока
Методы расчета электрических цепей постоянного тока
Слайд 4Основные понятия и определения
Электрическая цепь – совокупность устройств и объектов,
электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью таких
понятий, как электродвижущая сила (ЭДС), ток, напряжение, сопротивление.
Слайд 5Основные понятия и определения
Элемент электрической цепи – отдельное устройство, входящее
в состав электрической цепи и выполняющее в ней определенную функцию.
Основные
элементы электрической цепи – источники и приемники электроэнергии.
Слайд 6Основные понятия и определения
Источники электроэнергии: различные виды энергии (химическая –
в гальванических элементах; механическая – в генераторах; световая; тепловая) преобразуются
в электромагнитную или электрическую
Слайд 7Основные понятия и определения
Приемники электроэнергии: электромагнитная энергия преобразуется в другие
виды энергии (химическую – гальванические ванны; тепловую – нагревательные приборы;
механическую – электрические двигатели)
Слайд 8Основные понятия и определения
Классификация электрических цепей
По виду тока
По характеру
параметров элементов
В зависимости от наличия или отсутствия источника электроэнергии
(активные и пассивные)
Слайд 9Классификация электрических цепей по виду тока
цепи постоянного тока – электрический
ток не изменяется во времени
Слайд 10Классификация электрических цепей по виду тока
цепи синусоидального тока
цепи переменного
тока
Слайд 11Классификация электрических цепей по виду тока
цепи несинусоидального тока
цепи переменного
тока
Слайд 12Классификация электрических цепей по характеру параметров элементов
линейные цепи –
цепи, сопротивления которых не зависят от значений и направлений токов;
нелинейные
Слайд 13Топологические понятия теории электрических цепей
Ветвь электрической цепи – участок,
элементы которого соединены друг за другом, т.е. последовательно. Ток в
элементах ветви один и тот же
Слайд 14Топологические понятия теории электрических цепей
Узел электрической цепи – место
соединения ветвей
Слайд 15Топологические понятия теории электрических цепей
Контур – любой замкнутый путь
вдоль ветвей электрической цепи
Слайд 16Основные законы цепей постоянного тока
Закон Ома
для участка цепи без
источника ЭДС
обобщенный закон Ома (для участка цепи с ЭДС)
I
закон Кирхгофа
II закон Кирхгофа
Слайд 17Закон Ома для участка цепи без источника
Сила тока на
участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка
и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка
Слайд 18Обобщенный закон Ома (для участка цепи с ЭДС)
Слайд 19I закон Кирхгофа
Алгебраическая сумма токов в узле электрической цепи равна
нулю.
Для узла а:
Токи, одинаково направленные относительно узла, записываются
с одинаковым знаком
Слайд 20II закон Кирхгофа
Алгебраическая сумма падений напряжений любого контура равна алгебраической
сумме ЭДС этого контура
Падения напряжения: знак «+», если направления
тока совпадает с направлением обхода контура;
ЭДС: знак «+», если направления ЭДС и обхода контура совпадают
Слайд 21II закон Кирхгофа
контур abca
контур aba
контур bcb
Слайд 22Баланс мощности
На основании закона сохранения энергии мощность, развиваемая источниками электроэнергии,
равна сумме мощностей всех приемников и потерь в источниках из-за
внутренних сопротивлений.
Если направление ЭДС и тока совпадают, то EI в сумме записываются со знаком «+»
Слайд 23Баланс мощности
Для цепи постоянного тока:
мощность источников
мощность приемников
Слайд 25Методы расчета электрических цепей
Постановка задачи:
в известной схеме цепи
с заданными параметрами необходимо рассчитать токи, напряжения, мощности на отдельных
участках
Слайд 26Методы расчета электрических цепей
преобразования цепи;
непосредственного применения законов Кирхгофа;
контурных токов;
узловых потенциалов;
наложения;
эквивалентного
генератора
Слайд 27Метод преобразования цепи
Суть метода:
если несколько последовательно или (и) параллельно
включенных сопротивлений заменить одним, то распределение токов в электрической цепи
не изменится.
Слайд 28Метод преобразования цепи
Последовательное соединение резисторов
Ток во всех последовательно соединенных
элементах одинаков
Слайд 29Метод преобразования цепи
Параллельное соединение резисторов
Слайд 31Метод преобразования цепи
Преобразование треугольника сопротивлений в звезду
Дано: Rab, Rbc, Rca
Определить:
Ra, Rb, Rc
Слайд 32Метод преобразования цепи
Преобразование звезды сопротивлений в треугольник
Дано: Ra, Rb,
Rc
Определить: Rab, Rbc, Rca
Слайд 33Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
Определить число ветвей (т.е. токов) и
узлов в схеме.
Nветвей=5; Nузлов=3
Слайд 34Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
Произвольно выбрать условно положительные направления токов.
Общее число уравнений должно быть равно числу неизвестных токов.
Слайд 35Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
Составить уравнения для (Nузлов-1) по I
закону Кирхгофа и для Nветвей- (Nузлов-1) независимых контуров - по
II закону Кирхгофа.
Слайд 36Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
Слайд 37Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
Решить система уравнений относительно токов. Если
в результате ток получился отрицательным, то его действительное направление противоположно
выбранному.
Проверить правильность решения задачи, составив уравнение баланса мощности.