- •1) Законы Электротехники (закон Ома; 1-й закон Кирхгофа; 2-й закон Кирхгофа);
- •2)Методы расчета эл.Цепей
- •6) Основные термины и определения, применяемые в электротехнике.
- •8)Закон электромагнитной индукции
- •9)Классификация и основные характеристики электротехнических материалов
- •10)Алгоритм расчета электрической цепи методом эквивалентных преобразований.
- •11) Алгоритм расчета электрической цепи методом непосредственного применения законов Кирхгофа
- •12)Алгоритм расчета электрической цепи методом контурных токов.
- •1 3) Алгоритм расчета электрической цепи методом наложения.
- •14) Алгоритм расчета электрической цепи методом двух узлов.
- •15) Алгоритм расчета электрической цепи методом эквивалентного генератора
- •16) Баланс мощности электрической цепи.
- •17) Построение потенциальной диаграммы.
- •18) Построение графа электрической цепи.
- •19)Перечислите режимы работы источников в линейных электрических цепях постоянного тока.
- •20)Линейные цепи переменного тока. Основные параметры, характеризующие синусоидальную величину (начальная фаза, амплитуда, период, частота, мгновенное и действующее значения, сдвиг фаз).
- •21)Анализ электрического состояния цепи переменного тока. Цепь с резистивным элементом. Основные формулы. Временные и векторные диаграммы.
- •22)Анализ электрического состояния цепи переменного тока. Цепь с индуктивным элементом. Основные формулы. Временные и векторные диаграммы.
- •23) Анализ электрического состояния цепи переменного тока. Цепь с конденсатором. Основные формулы. Временные и векторные диаграммы.
- •24)Цепь с последовательным соединением элементов r, l, c. Комплексное и полное сопротивление цепи. Закон Ома в комплексной форме. Векторная диаграмма.
- •25)Резонанс напряжений в цепи переменного тока. Его характерные особенности. Условия возникновения и практическое значение.
- •26) Расчет цепи переменного тока с использованием комплексных чисел. Формы представления комплексного числа и их взаимосвязь.
- •27)Свойства цепей с параллельным соединением элементов. Резонанс токов. Условия возникновения. Векторные диаграммы.
- •28)Коэффициент мощности и его экономическое значение.
- •46) Мощности в цепи переменного тока (активная, реактивная и полная). Треугольник мощностей. Примеры расчета.
- •51)Характеристики ферромагнитных материалов. Кривые намагничивания. Гистерезис.
- •52)Методы расчета нелинейных цепей постоянного тока.
- •53)Расчет цепи с последовательным соединением нелинейных элементов
- •54)Расчет цепи с параллельным соединением нелинейных элементов.
- •55) Смешанное соединение нелинейных элементов
- •56)Магнитные цепи. Основные характеристики. Закон полного тока.
- •57)Расчет магнитной цепи. Прямая задача.
- •58) Расчет магнитной цепи. Обратная задача
- •3. По кривой намагничивания определить напряженности магнитного поля для всех участков цепи.
24)Цепь с последовательным соединением элементов r, l, c. Комплексное и полное сопротивление цепи. Закон Ома в комплексной форме. Векторная диаграмма.
Если к участку с последовательным соединением элементов R, L, C приложено синусоидальное напряжение , то и ток в цепи синусоидальный .
На каждом из элементов будет падать напряжение
По второму закону Кирхгофа для мгновенных значений
Для комплексных выражений
Подставив в выражение Получим закон Ома в комплексной форме:
,
где - комплексное сопротивление; - модуль комплексного сопротивления, или полныое сопротивление; - аргумент комплексного сопротивления.
знак угла сдвига фаз между током и напряжением определяется знаком реактивного сопротивления
,
Если , то нагрузка в цепи имеет активно-индуктивный характер, ток по фазе отстает от напряжения на угол
Если , то нагрузка имеет активно-емкостный характер, ток по фазе опережает напряжение.
Порядок построения векторной диаграммы:
- строим вектор тока ;- строим вектор падения напряжения на активном сопротивлении (он совпадает по направлению с вектором тока , сдвиг фаз равен нулю);- строим вектор падения напряжения на индуктивном сопротивлении (опережает по фазе вектор тока на 90);- строим вектор падения напряжения на емкостном сопротивлении (конденсатора) (он отстает по фазе от вектора тока на 90);
- складывая векторы , получаем вектор общего напряжения ,который опережает по фазе на угол вектор тока , что указывает на активно-индуктивный характер нагрузки.
25)Резонанс напряжений в цепи переменного тока. Его характерные особенности. Условия возникновения и практическое значение.
Резонансом в электрических цепях называется режим участка электрической цепи, содержащей индуктивный (ХL) и емкостной (ХС) элементы, при котором угол сдвига фаз между напряжением и током равен нулю (). Различают резонанс напряжений и резонанс токов.
При этом индуктивное сопротивление равно емкостному, то есть .
Угол сдвига фаз определяется по формуле:
.
При или можно записать
Из последнего соотношения следует, что резонанс напряжения в цепи можно достигнуть следующими способами:
изменением индуктивности L катушки;
изменением электрической емкости С конденсатора;
изменением частоты тока f питающей сети.
Условия возникновения резонанса:
-переменный ток
-наличие конденсаторов(XC) и катушки (XL) в цепи
-XL=XC
-последовательное соединение
Характерные особенности резонанса напряжений
1. Полное сопротивление Z цепи при резонансе равно активному сопротивлению
.
2. Результирующий ток в цепи имеет максимальное значение
Зависимость тока I от частоты f имеет вид:
3. Напряжение на участке с активным сопротивлением R равно напряжению питания U и совпадает с ним по фазе .
4. Активная мощность при резонансе имеет максимальное значение .
Можно предположить, что в цепи существует следующее соотношение между активным (R) и реактивными сопротивлениями (XL и XC)
,
тогда можно записать .
То есть напряжения на участках с реактивными элементами (UL и UC) будут больше напряжения питания U.
Свойство усиления напряжения на реактивных элементах при резонансе напряжения используется в технике.
Коэффициент усиления напряжения равен добротности Q контура
Однако повышенное напряжение на реактивных элементах может привести к пробою электрической изоляции проводов и представлять опасность для обслуживающего персонала.
Векторная диаграмма при резонансе напряжений строится с учетом особенностей режима резонанса
=0, ,