Тема 2. Магнитные цепи и электромагнитные устройства

Обобщенные требования к знаниям и умениям обучающихся по результатам освоения данной темы: в результате изучения данной темы обучающиеся должны знать назначение и классификацию магнитных цепей, параметры, характеризующие магнитную цепь, законы, действующие в ней, особенности магнитных цепей с постоянной и переменной магнитодвижущей силой (МДС), иметь представление об устройстве, принципе действия и области применения основных электромагнитных устройств постоянного и переменного тока, уметь рассчитывать параметры магнитных цепей на основе применения соответствующих методов.

Перечень вопросов дляподготовки к зачету по данной теме:

10. Понятие магнитной цепи. Классификация магнитных цепей (по структуре, по конфигурации).

11. Величины, определяемые в результате расчета магнитной цепи (магнитная индукция, напряженность магнитного поля, магнитный поток, магнитная проницаемость, магнитодвижущая сила, магнитное сопротивление, магнитное напряжение).

12. Законы, действующие в магнитных цепях (электромагнитной индукции, Ампера, полного тока, Ома, Кирхгофа). Аналогия методов анализа электрических и магнитных цепей.

13. Принцип Ленца. Индуктивность цепи. Самоиндукция. Взаимоиндукция.

13. Назначение магнитопровода. Свойства ферромагнитных материалов, используемых для изготовления магнитопроводов электромагнитных устройств. Кривая намагничивания.

14. Циклическое перемагничивание ферромагнитных материалов (петля гистерезиса). Токи Фуко. Мощность потерь в магнитопроводе (на гистерезис и вихревые токи), способы их уменьшения.

15. Особенности расчета магнитной цепи при постоянном магнитном потоке.

16. Особенности расчета магнитной цепи при переменном магнитном потоке.

Литература, рекомендуемая для подготовки вопросов по данной теме:

Основная

1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: учеб. для вузов / А.С. Касаткин, М.В. Немцов. 9-изд., стер. М.: Академия, 2005. С.

2. Рекус Г.Г. Основы электротехники и промышленной электроники в примерах и задачах с решениями: учеб. пособие / Г.Г. Рекус. М.: Высш. шк., 2008. С. 217-227.

Дополнительная

3. Данилов И.А. Общая электротехника с основами электроники: учеб. пособие / И.А. Данилов. М.: Высш. шк., 2008. С.

4. Шнайдер Н.В., Вдовин А.В. Теоретические основы электротехники: учеб. пособие / Н.В. Шнайдер, А.В. Вдовин. Екатеринбург: Изд-во УрИ ГПС МЧС России, 2010. С.

Тема 3. Линейные электрические цепи синусоидального тока

Обобщенные требования к знаниям и умениям обучающихся по результатам освоения данной темы: в результате изучения данной темы обучающиеся должны знать принципы получения однофазного и трехфазного переменного тока, назначение и классификацию электрических цепей синусоидального тока, их параметры, условия возникновения явления резонанса и переходных процессов в электрических цепях, законы коммутации, уметь собирать линейные электрические цепи синусоидального тока с целью экспериментального определения их параметров, рассчитыватьь параметры электрических цепей синусоидального тока на основе символического метода, строить векторные диаграммы токов и напряжений при различных схемах соединения приемников электроэнергии и их характере, режимах работы электрических цепей синусоидального тока.

Перечень вопросов дляподготовки к зачету по данной теме:

17. Однофазные цепи. Принцип действия простейшего однофазного генератора синусоидальной ЭДС.

18. Основные параметры, характеризующие синусоидальную величину (мгновенное, амплитудное, действующее значения, период, угловая и циклическая частоты). Понятие начальной фазы синусоидальной величины. Сдвиг фаз.

19. Представление синусоидальных величин тригонометрическими функциями, графиками изменения функции во времени, вращающимися векторами и комплексными числами.

20. Электротехнические устройства переменного тока: резисторы, индуктивные катушки и конденсаторы, их свойства, характеристики, условные обозначения на схемах замещения.

21. Анализ идеальных цепей однофазного синусоидального тока (с активным, индуктивным и емкостным сопротивлением). Векторные диаграммы тока и напряжения.

22. Анализ цепи однофазного синусоидального тока с последовательным соединением активного и индуктивного сопротивлений. Векторная диаграмма тока и напряжений. Треугольники сопротивлений и мощностей.

23. Анализ цепи однофазного синусоидального тока с последовательным соединением активного и емкостного сопротивлений. Векторная диаграмма тока и напряжений. Треугольники сопротивлений и мощностей.

24. Анализ цепи однофазного синусоидального тока с последовательным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений. Векторная диаграмма тока и напряжений. Треугольники сопротивлений и мощностей.

25. Резонанс напряжений. Условия возникновения, признаки и область применения. Векторная диаграмма тока и напряжений.

26. Цепь однофазного синусоидального тока с параллельным соединением приемников. Векторные диаграммы напряжения и токов, треугольники проводимостей.

27. Резонанс токов. Условия возникновения, признаки и область применения. Векторная диаграмма напряжения и токов.

28. Коэффициент мощности, его технико-экономическое значение и способы повышения.

29. Получение трехфазного переменного тока. Трехфазная система ЭДС. График мгновенных значений и векторная диаграмма трехфазных ЭДС. Способы соединения фаз генератора и приемника в трехфазных электрических цепях.

30. Трехфазные электрические цепи с соединением фаз приемника «звездой». Соотношения фазных и линейных токов и напряжений, векторная диаграмма токов и напряжений.

31. Трехфазная электрическая цепь с соединением фаз приемника «треугольником». Соотношения фазных и линейных токов и напряжений, векторная диаграмма токов и напряжений.

32. Условия симметричного и несимметричного режимов работы трехфазной электрической цепи. Назначение нейтрального провода. Векторная диаграмма напряжений при несимметричном режиме работе приемников, соединенных по схеме «звезда без нейтрального провода».

33. Понятие о переходном процессе. Причины возникновения переходных процессов. Законы коммутации.

Литература, рекомендуемая для подготовки вопросов по данной теме:

Основная

1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: учеб. для вузов / А.С. Касаткин, М.В. Немцов. 9-изд., стер. М.: Академия, 2005. С.

2. Рекус Г.Г. Основы электротехники и промышленной электроники в примерах и задачах с решениями: учеб. пособие / Г.Г. Рекус. М.: Высш. шк., 2008. С. 62-149, 173-203.

Дополнительная

3. Данилов И.А. Общая электротехника с основами электроники: учеб. пособие / И.А. Данилов. М.: Высш. шк., 2008. С.

4. Шнайдер Н.В., Вдовин А.В. Теоретические основы электротехники: учеб. пособие / Н.В. Шнайдер, А.В. Вдовин. Екатеринбург: Изд-во УрИ ГПС МЧС России, 2010. С.

5. Электротехника и электроника: задания и метод. указания к расчетным работам курсантов 3 курса, специальность 280104.65 – Пожарная безопасность / Н.В. Чуваткина. Екатеринбург: УрИ ГПС МЧС России, 2008. С.

Миниплакат по теме:

Принцип действия простейшего однофазного генератора