Источники электрической энергии Расчет цепей постоянного тока по законам Кирхгофа Выполним расчет цепи по методу контурных токов Реактивные сопротивления элементов цепи Найдем комплексные амплитуды токов Найти токи во всех ветвях

Курс лекций по ТОЭ и типовые задания курсового расчета

Расчет цепей постоянного тока

Основные понятия и определения

Электрической цепью называют совокупность различных электротехнических устройств, соединенных между собой проводниками. Состояние электрической цепи можно описать с помощью понятий напряжении и тока. Все электротехнические устройства, входящие в электрическую цепь, условно можно разделить на две большие группы: источники и приемники электрической энергии.

К источникам электрической энергии принято относить различные генераторы, которые преобразуют один из видов исэлсктрической энергии в электрическую: электромеханические, тепловые, рпдиоизотопные и другие. Различают два вида источников электрической энергии: источники напряжения и источники тока. Идеальный источник напряжения характеризуется неизменным напряжением на зажимах при любом токе, протекающем в нем. Его внутреннее сопротивление ги равно нулю, поэтому потери энергии в нем отсутствуют. Идеальный источник тока характеризуется неизменным значением тока при любом напряжении на его зажимах. Внутренняя проводимость такого источника gн равна Н нулю, поэтому потери энергии здесь также отсутствуют.

Реальные источники отличаются от идеальных тем, что в них учтены потери энергии. В связи с этим в схемах замещения реальных источников напряжения присутствует внутреннее сопротивление источника ги , а в схемах замещения реального источника тока — внутренняя проводимость gn.

Электротехника. Примеры расчета электрических цепей Резонанс токов Резонансный режим, возникающий при параллельном соединении R, L, C, называется резонансом токов. В отличие от рассмотренного ранее режима резонанса напряжений, данный режим не столь однозначен.

Пассивными называют элементы электрической цепи, которые преобразуют энергию источников в любой другой вид энергии или запасают ее в электрическом или магнитном поле. Пассивные элементы принято делить на двухполюсные и многополюсные. К двухполюсным пассивным элементам относят сопротивление, индуктивность и емкость, а к многополюсным — трансформаторы и различные соединения двухполюсных элементов.

Сопротивлением называют такие пассивные элементы, в которых происходит преобразование электрической энергии в любой другой вид энергии (например, световую, звуковую или механическую). Простейшим реальным элементом, обладающим сопротивлением, является резистор.

Индуктивностью называется пассивный элемент электрической цепи, который способен запасать энергию источников в магнитном поле без преобразования ее в другой вид энергии. Простейшим реальным элементом, обладающим индуктивностью, является катушка.

Емкостью называется пассивный элемент электрической цепи, который способен запасать энергию источников в электрическом поле без преобразования ее в другой вид энергии. Простейшим реальным элементом, обладающим емкостью, является конденсатор.

На рис.1.1 показаны условные обозначения элементов на электрических схемах и положительные направления токов и напряжений в них. Перед расчетом цепи необходимо указать эти направления. Направление активных элементов определяется их полярностью Стрелка на изображении источника постоянного напряжения соответствует направлению перемещения условных положительных зарядов. Аналогично, стрелка на изображении источника постоянного тока указывает направление электрического тока в нем.

Рис. 1.1. Идеальные элементы электрических цепей: а — источник напряжения; б — источник тока: в — сопротивление; г —- индуктивность; д — емкость

В основу задачника были положены курс лекций по ТОЭ и типовые задания, которые в течение ряда лет использовались авторами при чтении курсов электротехники и ГОЭ в Санкт-Петербургском институте точной механики и оптики (Техническом университете СПб ИТМО).

При оформлении решения любой задачи следует вначале четко изложить условия задачи, привести исходную электрическую схему и проставить на ней буквенные и числовые значения параметров элементов.

При объединении последовательно соединенных идеальны к источников напряжения, как показано на рис. 1.2г эквивалентное напряжение определяется их алгебраической суммой, знаки в которой учитывают направление отдельных источников:

Параллельное соединение идеальных источников напряжения не допускается, так как при этом напряжение эквивалентного источника оказывается неопределенным. Однако параллельное соединение реальных источников напряжения, в которых учтены внутренние сопротивления

Если преобразовать соединение звездой сопротивлений .

Вначале найдем значения сопротивлений преобразованной звезды


утилизация Харьков, mail Расчет переходных процессов в электрических цепях