Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей

сообщения

Кафедра

«Теоретические основы электротехники»

Р.Я. Сулейманов

Теоретические основы электротехники

Часть 2

Конспект лекций

Екатеринбург

2010

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра

«Теоретические основы электротехники»

Р.Я. Сулейманов

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Часть 2

Конспект лекций для студентов заочного отделения

Издание четвертое, исправленное и дополненное

Екатеринбург

2010

УДК 621.3.013

С 89

Настоящее пособие содержит теоретические сведения по основным

расчетным методам, имеющимся в электротехнике. Оно предназначено для студентов заочного факультета. Зачастую эти студенты проживают и работают

вдали от учебного заведения и в условиях отсутствия научных библиотек.

Кроме того, известные учебники излагают материал в форме и ,объеме

отличающемся	от принятого на кафедре ТОЭУрГУПСа.			Данное	учебное
пособие не является исчерпывающим учебником, и при необходимости более
глубокого	изучения	теоретических	вопросов	следует	обращаться
соответствующей литературе. Учебное			пособие может	быть	полезно и
студентам очной формы обучения.

Автор Р.Я, Сулейманов канд. техн. наук, доцент каф ТОЭ УрГУПСа.

Рецензент Н.Н. Андросов канд. техн. наук, ст. научный сотрудник УО ВНИИЖТа.

ã Уральский

государственный

университет

путей

сообщения(УрГУПС), 2010

1.КЛАССИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

1.1.Общие положения

Вреальных электрических цепях постоянно происходят всевозможные переключения, после которых цепь переходит из одного установившегося состояния в другое. В установившемся режиме в цепи постоянного тока токи и напряжения неизменны, а в цепях переменного тока неизменны амплитуды.

Любое переключение в цепи принято называть коммутацией. После коммутации цепь переходит в новый установившийся режим, если для этого будет достаточно времени. Переход из одного состояния в другое

сопровождается переходным процессом.
Переходный	процесс обусловлен наличием	в электрических цепях
емкостей и индуктивностей, накапливающих энергию. Изменение энергии не
может происходить	мгновенно, т.е. скачком, так как	для этого требуется

бесконечно большая мощность (p = dW / d t).

Известно, что энергия магнитного поля пропорциональна квадрату тока

(Wм = L i2 / 2), энергия электрического поля пропорциональна квадрату напряжения (WЭ = С u2 / 2). Из-за ограниченной мощности источников ток в

индуктивности, напряжение на емкости не могут измениться скачком.

Невозможность скачков можно установить еще и по законам Кирхгофа.

Пусть катушка индуктивности подключится к источнику э.д.с. (рис.1.1).

				После коммутации соблюдается второй
				закон Кирхгофа, т.е.
	i			uL = E. Согласно закону электромагнитной
	E
	L			индукции u = L di / dt . Тогда			E = L di / dt.
Рис.1.1. Расчетная схема				Это значит,	что	производная,	или	скорость
				изменения	тока,	имеет конечную		величину.

3