Линейные электрические цепи постоянного и однофазного синусоидального токов, включая цепи с взаимной индуктивностью, в данной лекции излагаются с примерами решения задач, графикой и простым изложением тоэ предназначено для студентов не электрических вузов, обучающихся без отрыва от производства и изучающих ТОЭ самостоятельно. В данном разделе лекции ряд вопросов излагается без доказательств и подробных выводов.
1. Линейные электрические цепи постоянного тока
1.1. Электрическая цепь и ее элементы
1.2. Закон Ома для участка цепи с ЭДС
Электрическая цепь представляет собой совокупность устройств, предназначенных для производства, передачи и потребления электрической энергии… Определяем ток по закону Ома участка цепи…
1.3 Расчет сложных электрических цепей постоянного тока
1.3.1. Метод уравнений Кирхгофа
1.3.2. Метод узловых потенциалов
1.3.3. Метод контурных токов
1.3.4. Метод наложения
1.3.5. Эквивалентное преобразование треугольника и звезды сопротивлений
1.4. Пассивный и активный двухполюсники
Теорема об активном двухполюснике
1.5. Метод эквивалентного генератора. Вся цепь относительно зажимов ветви, представляется как активный двухполюсник, который заменяется эквивалентным генератором
1.6. Линия электропередачи постоянного тока
2. Электрические цепи однофазного синусоидального тока
2.1. Закон электромагнитной индукции
2.2. Получение синусоидальной ЭДС. Характеристики синусоидальных величин. Обозначения в цепях переменного тока
2.3. Действующее значение переменного тока (продолжение 2.1 и 2.2.)
Понятие действующего значения тока, величина тока по той работе, которую он совершает.
2.4. Представление синусоидальной функции времени вращающимся вектором. Векторные диаграммы
2.5. Основные сведения о комплексных числах
Комплексным числом называется выражение вида
где 
– обозначение комплексного числа; a и b – соответственно действительная и мнимая части комплексного числа; j = √–1 мнимая единица.
Геометрически комплексное число изображается вектором на комплексной плоскости (рис. 2.8).
2.6. Представление синусоидальных функций времени комплексными числами
При расчетах цепей синусоидального тока используют символический метод расчета, или метод комплексных амплитуд.
2.7. Способы задания синусоидального тока
Синусоидальный ток можно задать четырьмя различными формами: уравнением i = Imsin(ω t + ψ), определяющим мгновенное значение тока
2.8. Законы Кирхгофа в цепях синусоидального тока. Методы расчета цепей синусоидального тока
В узле электрической цепи сходятся три ветви (см. рис. 1). Токи первых двух ветвей известны: i1 = 8sin(ωt+30°) А, i2 = 6sin(ωt+120°) А.
2.9. Понятие об активном сопротивлении. Синусоидальный ток в активном сопротивлении
Сопротивление цепи, которое обуславливает безвозвратные потери электрический энергии на тепловое действие тока, называют активным.
2.10. Самоиндукция. Индуктивность. Синусоидальный ток в индуктивности
Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении протекающего через контур тока.
2.11. Синусоидальный ток в емкости
Единицей емкости конденсатора в СИ является фарад. Коэффициент пропорциональности обозначают буквой С — это емкость. Отсюда, ёмкость — это мера способности конденсатора накапливать заряды. Система из двух проводящих тел, разделенных диэлектриком, образует конденсатор.
2.12. Последовательное соединение активного сопротивления, индуктивности и емкости
В схеме, состоящей из последовательно соединенных активного сопротивления, индуктивности и емкости (см. Рис. 1.), общим для всех элементов является протекающий по ним ток.
2.13. Параллельное соединение активного сопротивления, индуктивности и емкости
Векторы токов на диаграмме образуют треугольник токов. Его горизонтальный катет, представляющий проекцию вектора тока на вектор напряжения, называется активной составляющей тока и равен току в активном элементе цепи.
2.14. Пассивный двухполюсник в цепи синусоидального тока. Эквивалентные сопротивления и проводимости
Пассивным (активным) двухполюсником, называется электрическая цепь (схема), имеющая два внешних зажима. Схема электрической цепи переменного (синусоидального) тока характеризуется одним из параметров r, L и С или комбинацией их при различных способах соединения элементов.
2.15. Закон Ома в символической форме для произвольной цепи
Закон Ома в символической форме выглядит аналогично закону Ома для цепей постоянного тока. Отличие заключается в том, что в качестве параметров выражения используются комплексные изображения тока, напряжения и сопротивления.
2.16. О расчете цепей синусоидального тока
Векторные диаграммы, построенные предварительно по изложенным выше правилам без каких-либо вычислений, являются основой для вывода из них конкретной методики решения данной задачи.
2.17. Резонансы в электрических цепях
Резонансом называют режим, когда в цепи, содержащей индуктивности и емкости, ток совпадает по фазе с напряжением. Входные реактивные сопротивление и проводимость равны нулю: x = ImZ = 0 и B = ImY = 0. Цепь носит чисто активный характер: Z = R; сдвиг фаз отсутствует (φ = 0).
2.18. Энергия и мощность в цепи синусоидального тока
Энергия, поступающая в цепь, может не возвращаться к источнику, а необратимо преобразовываться в тепло или механическую работу. Количество этой энергии определяется законом Джоуля–Ленца и за время, равное периоду синусоидального тока.
3. ЦЕПИ С ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТЬЮ
3.1. Явление взаимной индуктивности
Как и самоиндукция, явление взаимной индукции является частным случаем явления электромагнитной индукции. Заключается оно в том, что если один контур создает в пространстве магнитное поле, в котором находится другой контур, …
3.2. Последовательное соединение индуктивно связанных элементов
3.3. Параллельное соединение индуктивно связанных элементов
3.4. Разметка зажимов индуктивно связанных катушек
3.5. Сложная цепь с взаимной индуктивностью
