- •Содержание
- •Г л а в а 6. Элементы и параметры электрических цепей переменного тока
- •Приложение
- •Введение
- •Электростатическое поле
- •1. Закон кулона
- •2. Напряженность электрического поля
- •3. Диэлектрическая проницаемость
- •Контрольные вопросы
- •Проводники в электрическом поле. Цепи постоянного тока. Токопроводящие материалы.
- •1. Электрический ток
- •2. Напряженность электрического поля, потенциал, напряжение и эдс
- •3. Электрическое сопротивление и проводимость
- •4. Закон ома
- •5. Законы кирхгофа
- •6. Соединение резисторов
- •7. Закон джоуля-ленца. Нагревание проводников.
- •8. Короткое замыкание и перегрузки. Тепловая защита.
- •9. Мощность
- •10. Электрические цепи с несколькими источниками энергии
- •11. Делитель напряжения
- •12. Потери напряжения и мощности в проводах
- •13. Передача электрической энергии по проводам
- •14. Токопроводящие материалы
- •Контрольные вопросы
- •Диэлектрики в электрическом поле. Изоляция электротехнических материалов. Диэлектрические материалы.
- •1. Строение диэлектрика.
- •2. Диэлектрик в электрическом поле. Поляризация диэлектрика
- •3. Электрическая емкость. Конденсаторы.
- •4. Соединение конденсаторов
- •5. Энергия электрического поля конденсатора
- •6. Электрический пробой диэлектрика
- •7. Диэлектрические материалы. Изоляция электротехнических материалов.
- •Контрольные вопросы
- •Магнитное поле. Электромагнетизм и электромагнитная индукция. Магнитные материалы.
- •1. Магнитное поле в неферромагнитной среде. Основные понятия
- •2. Напряженность и индукция магнитного поля
- •3. Магнитный поток.
- •4. Индуктивность.
- •5. Магнитные свойства веществ. Магнитная проницаемость
- •Магнитные свойства ферромагнитных материалов. Намагниченность.
- •7. Циклическое перемагничивание. Гистерезис.
- •8. Ферромагнитные материалы
- •9. Электромагнитные силы
- •10. Электромагнитная индукция
- •11. Вихревые токи
- •12. Эдс самоиндукции и взаимоиндукции
- •Контрольные вопросы
- •Линейные электрические цепи переменного тока
- •Основные определения
- •Сложение синусоидальных величин
- •Среднее значение синусоидальных величин
- •Контрольные вопросы
- •Элементы и параметры электрических цепей переменного тока
- •1. Цепь с активным сопротивлением
- •2. Электрическая цепь с индуктивностью
- •Резонанс напряжений
- •Параллельное соединение r, l, c – элементов
- •Контрольные вопросы
- •Трехфазные электрические цепи
- •Принципы построения трехфазных электрических цепей
- •Соединение звезда. Несимметричная нагрузка. Явление перекоса фаз
- •Нулевой провод
- •Мощность трехфазной системы
- •Контрольные вопросы
- •Нелинейные электрические цепи
- •Характеристики нелинейных электрических цепей и элементов
- •Электрическая цепь с нелинейным индуктивным элементом
- •Трансформаторы
- •Контрольные вопросы
- •Электрические машины переменного тока
- •Вращающееся магнитное поле
- •Устройство асинхронного двигателя
- •Принцип работы асинхронного двигателя
- •Регулирование числа оборотов асинхронного двигателя
- •Однофазные асинхронные двигатели
- •Синхронный генератор. Устройство и принцип работы
- •Синхронный двигатель. Принцип работы
- •Контрольные вопросы
- •Машины постоянного тока
- •Общие сведения
- •Устройство и работа генератора постоянного тока
- •Типы генераторов постоянного тока
- •Генератор с независимым возбуждением
- •Генератор с параллельным возбуждением
- •Генератор с последовательным возбуждением
- •Генератор со смешанным возбуждением
- •Двигатели постоянного тока
- •Контрольные вопросы
- •Переходные процессы в электрических цепях
- •Основные определения
- •2. Зарядка и разрядка конденсатора
- •3. Релаксационные колебания
- •4. Включение и выключение реальной индуктивной катушки при постоянном напряжении источника
- •5. Разрядка конденсатора на индуктивность
- •Контрольные вопросы
- •Современные способы получения электрической энергии. Виды силовых электростанций. Альтернативная электроэнергетика.
- •1. Тепловые электростанции (тэс)
- •Экологические проблемы тэс
- •2. Гидравлические электрические станции (гэс).
- •3. Гидроаккумулирующие электрические станции (гаэс)
- •4. Приливные электрические станции
- •5. Атомные электрические станции (аэс)
- •55Cs140→56Ba140→57La140→58Ge140→стабильное ядро;
- •37Rb94→38Sr94→39y94→40Zr90→ стабильное ядро.
- •Магнитогидродинамическое преобразование энергии (мгд-генераторы).
- •7. Термоэмиссионные генераторы
- •8. Солнечные электростанции
- •9. Электрохимические генераторы
- •10. Термоэлектрические генераторы
- •11. Геотермальные электростанции
- •12. Термоядерная энергетика
- •13. Водородная энергетика
- •14. Понятие о единой энергетической системе.
- •Контрольные вопросы
- •Атомно-молекулярная теория строения вещества
- •Структура и строение атома
- •Линейчатый спектр. Постулаты бора и квантование орбит
- •Корпускулярно - волновой дуализм нанообъектов. Волны де-бройля
- •Туннелирование
- •Классификация наноматериалов
- •8. Трехмерные наноматериалы
- •Размерные эффекты и свойства нанообъектов
- •Химические свойства наноматериалов
- •Тепловые свойства нанообъектов
- •Магнитные свойства нанообъектов
- •Функциональные и конструкционные углеродные наноматериалы.
- •Получение углеродных наноструктур
- •Применение и использование наноматериалов в практической деятельности
- •Контрольные вопросы
- •Приложение
- •Сложение векторов.
- •Метод комплексных чисел
- •Расчет цепей методом узлового напряжения
Г л а в а 6. Элементы и параметры электрических цепей переменного тока
Цепь с активным сопротивлением ……………………………………………………………………………72
Электрическая цепь с индуктивностью …………………………………………………………………. 74
Электрическая цепь с емкостным элементом ………………………………………………………..77
Последовательное соединение R, L, C – элементов ………………………………………………..80
Резонанс напряжений …………………………………………………………………………………………….. 83
Параллельное соединение R, L, C – элементов ……………………………………………………..87
Резонанс токов ………………………………………………………………………………………………………….90
Г л а в а 7. Трехфазный переменный ток
Принципы построения трехфазных электрических цепей ………………………………………..93
Соединение звездой. Четырехпроводная система ……………………………………………………94
Соединение звезда. Несимметричная нагрузка. Явление перекоса фаз …………….. 97
Нулевой провод ………………………………………………………………………………………………….. ….101
Трехпроводная система. Соединение треугольником …………………………………………… 103
Мощность трехфазной системы …………………………………………………………………………… ..104
Г л а в а 8. Нелинейные электрические цепи. Трансформатор
Характеристики нелинейных электрических цепей и элементов ………………………… 105
Электрическая цепь с нелинейным индуктивным элементом ……………………………..106
Трансформаторы …………………………………………………………………………………………………….. 110
Г л а в а 9. Электрические машины переменного тока
Вращающееся магнитное поле …………………………………………………………………………….. 119
Устройство асинхронного двигателя ……………………………………………………………………… 122
Принцип работы асинхронного двигателя …………………………………………………………… 124
Регулирование числа оборотов асинхронного двигателя …………………………………… 126
Однофазные асинхронные двигатели ……………………………………………………………………. 127
Синхронный генератор. Устройство и принцип работы ………………………………………..129
Синхронный двигатель. Принцип работы ……………………………………………………………… 133
Г л а в а 10. Машины постоянного тока
Общие сведения ………………………………………………………………………………………………….. 135
Устройство и работа генератора постоянного тока ……………………………………………… 136
Типы генераторов постоянного тока …………………………………………………………………….. 139
Генератор с независимым возбуждением …………………………………………………………… 140
Генератор с параллельным возбуждением ………………………………………………………… 142
Генератор с последовательным возбуждением ………………………………………………….. 143
Генератор со смешанным возбуждением …………………………………………………………….. 144
Двигатели постоянного тока ……………………………………………………………………………….. 145
Г л а в а 11. Переходные процессы в электрических цепях
Основные определения ……………………………………………………………………………………….. 149
Зарядка и разрядка конденсатора ………………………………………………………………………. 150
Релаксационные колебания …………………………………………………………………………………… 155
Включение и выключение реальной индуктивной катушки при постоянном напряжении источника ………………………………………………………………………………..……………………………… 157
Разрядка конденсатора на индуктивность …………………………………………………………… 161
Г л а в а 12.Электроэнергетика. Современные способы получения электрической энергии. Виды силовых электростанций.
Тепловые конденсационные электрические станции. Теплоэлектроцентрали ….. 165
Гидравлические электрические станции (ГЭС) ……………………………….…….……………..... 171
Аккумулирующие электрические станции …………………………………………………………… 174
Приливные электрические станции ……………………………………………………………………… 175
Атомные электрические станции (АЭС) ………………………………………………………………… 176
Магнитогидродинамическое преобразование энергии ( МГД-генераторы)…..…… 180
Термоэмиссионные генераторы ………………………………………………………….…………………183
Солнечные электростанции …………………………………………………………………..………………. 185
Электрохимические генераторы ………………………………………………………………..………….. 188
Термоэлектрические генераторы ……………………………………………………………..……………. 191
Геотермальные электростанции ………………………………………………………………..………….. 192
Термоядерная энергетика ..……………………………………………………………………..…………….. 194
Водородная энергетика …………………………………………………………………………….………….. 198
Понятие об электроэнергетической системе. Объединенные энергетические системы . ………………………………………………………………………………………………………………….201
Г л а в а 13. Наноматериалы- новые возможности для электроэнергетики .
Атомно-молекулярная теория строения материалов …………………………………………. 203
Структура и строение атома …………………………………………………………………………………. 204
Линейчатый спектр. Постулаты Бора и квантование орбит ………………………………… 205
Корпускулярно- волновой дуализм нанообъектов. Волны де-Бройля ……………. 208
Туннелирование …………………………………………………………………………………………………… 211
Агрегатные состояния вещества. Твердое тело. Химическая связь …………………….. 212
Классификация наноматериалов …………………………………………………………………………. 221
Трехмерные наноматериалы ………………………………………………………………………………… 231
Размерные эффекты и свойства нанообъектов…………………………………………………….. 233
Химические свойства наноматериалов ……………………………………………………………….. 236
Тепловые свойства нанообъектов ……………………………………………………………………….. 240
Магнитные свойства ……………………………………………………………………………………………….. 241
Электрические свойства ……………………………………………………………………………………….. 246
Механические свойства ………………………………………………………………………………………… 249
Функциональные и конструкционные углеродные наноматериалы ………………….. 251
Получение углеродных наноструктур ………………………………………………………………….. 262
Применение и использование наноматериалов в практической деятельности …. 265