Решебник По Электротехнике
Теоретические основы электротехники являются фундаментальной дисциплиной для всех электротехнических специальностей, а так же для некоторых неэлектротехнических (например, сварочное производство). На этой дисциплине основываются все спец. Предметы электриков. Несмотря на большой объем дисциплины и кажущуюся сложность, она основана всего на нескольких законах. В этой статье я постараюсь рассмотреть решение основных задач, встречающихся в данном курсе. Законы Кирхгофа.
Расчет цепей постоянного тока В электротехнике существует два основных закона, на основании которых, теоретически можно решить все цепи. Первый закон Кирхгофа выглядит следующим образом. Сумма токов, входящих в узел, равна сумме токов, отходящих от узла.
Для данного рисунка имеем: I1 + I2 + I4 = I3 + I5. Второй закон Кирхгофа. Сумма напряжений вдоль замкнутого контура равна сумме ЭДС вдоль этого же контура. Для схемы на рисунке (стрелкой обозначим направление вдоль контура, которое будем считать условно положительным). Начиная с узла, где сходятся токи I1, I3, I4 запишем все напряжения (по закону Ома): -I1⋅R1 — I1⋅R2 – в первой ветви (знак минус означает, что ток имеет направление противоположное выбранному направлению контура).
Электронные версии сборников задач по электротехнике. Решения задач по неполнофазным режимам и сложным видам коротких замыканий. Примеры расчетов неполнофазных режимов и коротких замыканий. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники. Задачник по теоритическим основам электротехники. Как рассчитать ток короткого замыкания.
РГЗ по электротехнике и электронике в Multisim. Теория линейных электрических цепей ТЛЭЦ. Учебные пособия ТОЭ ОТЦ ТЛЭЦ электротехника → Решебники ТОЭ ТЛЭЦ ОТЦ электротехника. Пономаренко В.К. Пособие к практическим занятиям по теории электрических цепей. Учебное пособие — 2-е изд., переработанное и дополненное. Перейдите на страницу пользователя, чтобы посмотреть публикации или отправить сообщение.О себе: Москва, Россия, Решаем быстро и качественно задачи по общей электротехнике (#ТОЭ, #ОТЦ, #электротехника, #элтех). Постоянный ток, переменный ток, трехфазный ток, синусоидальный и не только, переходные процессы, двухполюсники, четырехполюсники - это все к нам. Показать полностью. Mar 27, 2011 - Герасимов В.Г. Сборник задач по электротехнике и основам электроники. Гинзбург С.Г. Методы решения задач по переходным.
I3⋅R3 – во второй ветви (знак «плюс», направление совпадает). Теперь запишем ЭДС: E2 — E3 (знак «минус» у E3, потому что направление ЭДС противоположно направлению контура). В соответствии с законом Кирхгофа напряжения равны ЭДС: -I1⋅R1 — I1⋅R2 + I3⋅R3 = E2 — E3. Как видите, все довольно просто.
В большинстве случаев перед студентами стоит задача рассчитать величины токов во всех ветвях, зная величины ЭДС и резисторов. Для расчета сложной, разветвленной цепи постоянного тока, например этой, найденной на просторах интернета, воспользуемся следующими действиями. Для начала задаемся условно положительными направлениями токов в ветвях (это значит, что ток может течь и в противоположном направлении, тогда он будет иметь отрицательное значение).
Составляем систему уравнений по второму закону Кирхгофа для каждого замкнутого контура так, чтобы охватить каждый неизвестный ток (в данной схеме имеем 3 таких контура). Направления контуров выбираем для удобства по часовой стрелке (хоть это и необязательно): По первому закону Кирхгофа составляем столько уравнений, чтоб охватить все неизвестные токи (в данной схеме для любых трех узлов): Итого, имеем систему из 6 уравнений. Чтобы решить такую систему можно воспользоваться программой MathCad. Тригонометрические тождества презинтацию.
Решается она следующим образом: Это скриншот программы. Знак «равно» в уравнения должен быть жирным (вкладка «булевы», CTRL + “=/+”). MathCad может решать системы любого порядка (например, схема имеет 10 независимых контуров).
Но, во-первых, функция “Given” не работает с комплексными числами (об этом позже), во-вторых, не всегда есть под рукой компьютер или условие задачи поставлено так, что требуется решить схему другим методом. Данный метод решения задач называется методом непосредственного применения законов Кирхгофа. Большинство студентов старших курсов (уже прослушавших курс ТОЭ), инженеров-электриков, даже преподавателей и докторов наук могут решать схемы только этим методом, т.к. Другие методы применяются крайне редко.
Переменный ток. Переменный синусоидальный ток (или напряжение) задается уравнением: Здесь I m – амплитуда тока. Ω – угловая частота, находится как ω = 2⋅π⋅f (обычно в условии задается либо f, либо ω) φ – фаза. Обычно в задачах условия задают либо в таком формате, либо в действующем значении. Инструкция по ремонту санг енг нью актион. Амплитудное больше действующего всегда в √2 раз. Если в условии задано просто значение (например, E 1 = 220 В), то это значит, что дано действующее значение. Если же в условии дано «250⋅sin(314t – 15°), В», то его нужно перевести в действующее комплексное значение.
Про комплексные числа можно подробнее прочитать. Для перевода величин к действующим необходимо:, Точечка над I означает, что это комплекс.
Чтобы не путать с током, в электротехнике комплексная единица обозначается буквой «j». Для заданного напряжения имеем: В решении задач обычно оперируют действующими значениями. В переменном токе вводятся новые элементы: Катушка индуктивности L – Гн Конденсатор емкость С – Ф Их сопротивления (реактивные сопротивления) находятся как: (сопротивление конденсатора — отрицательное) Например, имеем схему, она подключена на напряжение 200 В, имеющего частоту 100 Гц. Требуется найти ток. Параметры элементов заданы: Чтоб найти ток, необходимо напряжение разделить на сопротивление (из закона Ома).
Здесь основная задача – найти сопротивление. Комплексное сопротивление находится как: Напряжение делим на сопротивление и получаем ток. Все эти действия удобно проводить в MathCad. Комплексная единица ставится «1i» или «1j». Если нет возможности, то:. Деление удобно производить в показательной форме.
Сложение и вычитание – в алгебраической. Умножение – в любой (оба числа в одинаковой форме). Также, скажем пару слов о мощности. Мощность есть произведение тока и напряжения для цепей постоянного тока.
Для цепей переменного тока вводится еще один параметр – угол сдвига фаз (вернее его косинус) между напряжением и током. Предположим, для предыдущей цепи нашли ток и напряжение (в комплексной форме). Также мощность можно найти и по другой формуле: В этой формуле — сопряженный комплекс тока. Сопряженный – значит, что его мнимая часть (та, что с j) меняет свой знак на противоположный (минус/плюс). Re – означает действительная часть (та, что без j).
Это были формулы для активной (полезной) мощности. В цепях переменного тока существует так же и реактивная мощность (генерируется конденсаторами, потребляется – катушками). Реактивная мощность цепи: Im – мнимая часть комплексного числа (та, что с j). Зная реактивную и активную мощность можно подсчитать полную мощность цепи: Для упрощенного расчета цепей постоянного и переменного тока, содержащих большое число ветвей, пользуются одним из упрощенных методов анализа цепей. Рассмотрим подробнее метод контурных токов. Метод контурных токов (МКТ) Данный метод подходит для решения схем, содержащих больше узлов, чем независимых контуров (например, схема из раздела про постоянный ток). Принцип решения состоит в следующем:.
Выделяем независимые контуры (их должно быть столько, чтоб охватить все неизвестные токи). Контурные токи обычно называют I 11, I 22 и т.д.
Определяем контурные сопротивления (сумма сопротивлений вдоль контура): Далее определяются общие контурные сопротивления (те, что относятся одновременно к 2 контурам), они берутся со знаком минус: Также определяем контурные ЭДС (алгебраическая сумма ЭДС вдоль контура):. Далее составляются уравнения (если имеем 4 контура, то система будет из 4 уравнений с 4 контурными токами в каждом, если из 5, то 5 и т.д.): Данная система легко решается. Также в сети есть много онлайн-калькуляторов. Зная контурные токи, можно найти токи в ветвях: I 1 = I 11 (в первой ветви протекает только контурный ток I 11) I 2 = I 33 – I 22 (направления контурного тока I 33 совпадает с направлением I 2, направление I 22 – противоположно, поэтому берем со знаком минус) По аналогии находим остальные токи.
Данный метод, как и другие (например, метод узловых потенциалов, эквивалентного генератора, наложения) пригоден для цепей как постоянного, так и переменного тока. При расчете цепей переменного тока сопротивления элементов приводятся к комплексной форме записи. Система уравнений решается также в комплексной форме. Литература Из литературы можно порекомендовать Бессонова Л.А. «Теоретические основы электротехники: Электрические цепи». Также много информации в интернете на сайтах, посвященных электротехнике. Решение электротехники на заказ И помните, что наши решатели всегда готовы помочь Вам с ТОЭ.
Сделать теоретический обзор по темам: а) цепи постоянного и переменного тока; б) трехфазные цепи; в) магнитные цепи; г) трансформаторы; д) асинхронные и синхронные машины; е) основы электроники. Ответить на тестовые задания. Решить задачу по разделу «Асинхронные машины». Методические указания.
Особое внимание уделить законам Кирхгофа и Ома, потому что эти законы лежат в основе расчета электрических цепей переменного тока и переходных процессов. Без знания этих законов невозможно понять смысл и физику процессов в электрических цепях. Электрическая цепь – совокупность устройств и объектов, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны при помощи понятий ЭДС, тока, напряжения и сопротивления (рис.
Если источник не подключен к внешней цепи, то напряжение между его выводами численно равно ЭДС ( ). Напряжение между выводами источника больше ЭДС на величину падения напряжения ( ). По закону Ома это напряжение можно выразить формулой, где – сопротивление нагрузки. Скачать презентацию бесплатно.
Графическое изображение электрической цепи, содержащее условные обозначения ее элементов, показывающее соединения этих элементов, называется схемой электрической цепи. Закон Ома для пассивного участка цепи:, для участка, содержащего ЭДС:; «+» — для случая совпадения и (Г), «-» — для случая несовпадения и (Д). Закон Ома графически выражается в виде прямой, проходящей через начало координат. Для участка цепи, содержащего только приемники энергии (через проводимость):. Математические выражения первого и второго законов Кирхгофа имеют вид:,.
Ветвь – участок электрической цепи с одним и тем же током (В). Узел – место соединения трех и более ветвей (У). Контур – замкнутый путь, проходящий через несколько ветвей и узлов. По I закону составляется У-1 уравнений. По II закону составляется В-(У-1) уравнений.
Общее число уравнений должно быть равно числу неизвестных токов, т. Числу ветвей (В).
Тестовые задания 1. Эквивалентное сопротивление участка цепи, состоящей из 3-х последовательно соединенных сопротивлений номиналом 1 Ом, 10 Ом, 1000 Ом равно 2. При неизменном сопротивлении участка цепи при увеличении тока падение напряжения на данном участке 3. Если при неизменном напряжении ток на участке цепи уменьшился в 2 раза, то сопротивление участка Методические указания. Электрическая цепь, у которой электрические напряжения и электрические тока связаны друг с другом нелинейными зависимостями называется нелинейной электрической цепью. Если сопротивление элемента зависит от тока или приложенного напряжения, то такой элемент называется нелинейным. Электрическая цепь, у которой электрические напряжения и электрические токи связаны друг с другом, линейными зависимостями, называется линейной электрической цепью., где R – статическое сопротивление (сопротивление элемента постоянному току) — дифференциальное сопротивление Тестовые задания 1.
При последовательном соединении линейного и нелинейного сопротивлений с характеристиками а и б (см. 4) характеристика эквивалентного сопротивления пройдет.
4 – Вольтамперные характеристики линейного и нелинейного элементов (а) и схема их последовательного соединения (б) 2. 5 представлены вольтамперные характеристики приемников, из них нелинейных элементов. 5 – Вольтамперные характеристики линейных и нелинейных элементов 3. При последовательном соединении заданы вольтамперные характеристики нелинейных сопротивлений (см. При токе I 1=2А напряжение U составит Методические указания. Учитывая практическое значение явлений резонанса, необходимо знать схемы, характерные для резонанса напряжений и токов, условия получения резонанса, признаки резонанса, свойства цепей и частотные характеристики при резонансах. Ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону называется синусоидальным.
Графическое представление синусоидальных величин представлено на рис.7. 7 – Синусоидальные напряжение и ток Яблочков П. (1876 г.) создал генератора и трансформатор синусоидального тока. Доливо-Добровольский М. (1891г.) разработал систему трехфазного синусоидального тока.
Простейшие генератор синусоидальной ЭДС: проводник в виде прямоугольной рамки, вращающийся с постоянной угловой скоростью ω в постоянном однородном магнитном поле. При вращении рамки в последней согласно закону электромагнитной индукции наводится ЭДС е= B l Vп, где B – магнитная индукция (Тл), l – длина проводника (м), Vп – скорость пересечения магнитных силовых линий (м/с). В цепях синусоидального тока напряжение, ЭДС и тока являются синусоидальными функциями от времени: — аналитическое представление синусоидальной функции, где i( t), u( t), e( t) – мгновенные значения; — фаза или фазовый угол.
Мгновенное значение однофазного синусоидального тока i( t) записывается выражением. Каждая синусоидальная функция времени определяется тремя параметрами: — амплитудой Iм, Uм, Eм (максимальное значение синусоидальной функции); — угловой частотой ω (скорость изменения аргумента синусоидальной функции, рад/c); — начальной фазой ψ u, ψ i, ψ e (значение аргумента синусоидальной функции в момент начала отсчета времени, т. При t=0, измеряется в радианах и градусах). В выражении для мгновенного значения однофазного синусоидального тока начальной фазой является ψ i.
Решебник По Электротехнике Скачать Бесплатно
Величины, характеризующие синусоидальные функции: 1. Сдвиг фаз (разность начальных фаз).
Период (наименьший интервал времени, по истечении которого мгновенное значение повторяется). Частота (число периодов в секунду, измеряется в герцах (Гц), 1Гц=1с-1).
Действующее или среднеквадратичное I, U, E:. Среднее Iср, Uср, Eср. Угол сдвига фаз φ между напряжениями и током определяется как. Соединение типа «звезда» Концы обмоток объединяют в общий узел, называемый нейтральной точкой. 8 – Соединение типа «звезда» в трехфазной цепи — линейные токи, а провода, по которым течет линейный ток, называют линейными. Фаза и провод соединены последовательно. Линейные напряжения – напряжения между началами двух фаз или линейными проводами.
Ток в нейтральном проводе равен сумме токов трех фаз: I0= Ia+ Iв+ Ic. Если в трехфазной цепи с нейтральным проводом отключить фазу «а», то IN увеличится, а токи Iв и Ic не изменятся. Соединение типа «треугольник» При соединении обмоток треугольником начало одной фазы совпадает с концом другой фазы (см. 9 – Соединение типа «треугольник» в трехфазной цепи Линейные токи Фазные токи Линейные напряжения между линейными проводами или началами двух фаз (для симметричной нагрузки) Мощность трехфазной цепи Симметричная трехфазная цепь Uл=220В, Iл=5А, cos φ=0,8. Определить P в кВт. При изучении трехфазных цепей особое внимание следует уделить схемам соединения звездой и треугольником. Необходимо знать основные соотношения между линейными, фазовыми напряжениями и токами.
Гдз Еуроки
Тестовые задания 1. Для мгновенного значения однофазного синусоидального тока i( t) справедливо 2. Частота синусоидального тока f определяется в соответствии с выражением 3. Симметричная трехфазная цепь Uл = 220В, Iл = 5А, cos φ = 0,8. Определить P в кВт.
МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ Методические указания. Важно понять аналогию электрической и магнитной цепи.
Важное значение имеют характеристики магнитных материалов: кривые намагничивания и петли гистерезиса. Особое внимание следует уделить изучению закона электромагнитной индукции. Совокупность устройств, содержащих ферромагнитные тела и образующих замкнутую цепь, в которой при наличии магнитодвижущей силы образуется магнитный поток и вдоль которой замыкаются линии магнитной индукции, называют магнитной цепью. Основные параметры магнитного поля: магнитный поток и магнитная индукция. Основные законы магнитной цепи: а) первый закон Кирхгофа: и второй закон Кирхгофа: (линейный интеграл вектора напряженности магнитного поля равен сумме токов); б) закон полного тока: (, — напряженность магнитного поля;, — магнитодвижущая сила; — число витков). Магнитный поток можно выразить формулой:, где, — магнитное напряжение;, — магнитное сопротивление., где, — длина участка цепи;, — абсолютная магнитная проницаемость; — магнитная постоянная; — относительная магнитная проницаемость; в) закон электромагнитной индукции или фундаментальное уравнение Максвелла, которое применяется для описания электромагнитного поля:,. Для характеристики нелинейных свойств ферромагнитных материалов используется зависимость B = f( H) – кривая намагничивания.
11 — Основная кривая намагничивания Рис. 12- Основная кривая намагничивания. Здесь Br – остаточная магнитная индукция (магнитная индукция, которая сохраняется в магнитном материале после того, как напряженность намагничивающего поля Н=0); Hc – коэрцитивная сила. При расчете магнитных цепей различают прямую и обратную задачи. В случае прямой задачи по Ф или В определяют F.
При обратной задаче по F определяют Ф или В. Тестовые задания. Если при неизменном магнитном потоке Ф увеличить площадь поперечного сечения S магнитопровода (рис.13), то магнитная индукция В Рис.13 2. Точка Br предельной петли гистерезиса называется 3. Диэлектрическая постоянная Е0 имеет размерность Методические указания. Для полного понимания теории работы трансформаторов необходимо знать законы Кирхгофа, электромагнитной индукции, полного тока. Теория трансформатора является базой усвоения машин переменного тока.
Решебник По Электротехнике
Трансформатор – статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при одной и той же частоте. Основными элементами конструкции трансформатора является магнитопровод из листовой электротехнической стали и обмотки первичной и вторичной, связанных индуктивно при помощи магнитного потока. Магнитопровод трансформатора выполняется из электротехнической стали для увеличения магнитной связи между обмотками.
Мегаботан
В основу принципа работы трансформатора положен закон электромагнитной индукции. — коэффициент трансформации – это отношение ЭДС обмотки высшего напряжения к ЭДС обмотки низшего напряжения или отношение номинального высшего напряжения к номинальному низкому напряжению трансформатора. Если U1 U2 – трансформатор понижающий:; U1.