Лекция Основы теории электрических цепей Лектор - профессор ЭЛТИ Юрий Петрович Усов

Лекция Постоянные ток и напряжение

Лекция Постоянные ток и напря- жение неизменны во времени и генерируются источниками постоянного тока и напряжения, напри- мер, аккумуляторами, и т.д.

Лекция i = I I P, u, p i 0 t u =U P=UI U

Лекция Электрический ток

Лекция Ток – это упорядоченное движение зарядов, равное скорости их перемещения через поперечное сечение участка цепи

Лекция u (+) 1 i (-) 2

Лекция Напряжение

Лекция Напряжение равно энергии, затрачиваемой на переме- щение единицы заряда из одной точки цепи в другую точку и равно разности потенциалов этих точек

Лекция

Лекция Мощность

Лекция Мощность характеризует преобразование энергии на участке цепи и равна скорости изменения этой энергии

Лекция

Лекция Если P>0 – то энергия потребляется на данном участке цепи, а если P

Лекция Синусоидальные (гармонические) ток и напряжение

Лекция Синусоидальные токи и напряжения генерируются электромашинными генераторами и наиболее распространены в электроэнергетике, причем в России: Гц - частота Рад/С – угловая частота

Лекция i t i I m -I m

Лекция

Лекция u i t i 0 U m I m I m - -U m i u

Лекция t i, u, p 0 u i p U m I m I m - U m -

Лекция Где: I m и U m - максимальные значения тока и напряжения - начальная фаза напряжения (Град или Рад) - угол сдвига фаз между напряжением и током (Град или Рад) - время (С)

Лекция элементы схем замещения электрических цепей

Лекция Для облегчения расчета и анализа цепей их заменя- ют схемами замещения, составляемые из пассивных и активных элементов

Лекция Математическое описание этих элементов отражает реальные физические процессы, происходящие в электрических цепях

Лекция Линейные цепи характери- зуются линейными уравне- ниями для токов и напря- жений и заменяются линейными схемами замещения

Лекция Линейные схемы замещения составляются из линейных пассивных и активных элементов, вольтамперные характе- ристики которых линейны

Лекция Пассивные линейные элементы схем замещения

Лекция Резистивный R u R i

Лекция Резистивные элементы необратимо преобразуют электромагнитную энергию в тепло. Величина сопротивления R (Ом) постоянна.

Лекция Вольтамперная характеристика uR(i) 0 u R i u R =R i

Лекция Потенциометр - pot

Лекция Индуктивный i L u L

Лекция Индуктивные элементы запасают энергию W магнитного поля. Величина индуктивности L (Гн) постоянна.

Лекция Схема замещения катушки R L

Лекция Емкостный i С u С

Лекция Емкостные элемент запасают энергию W электрического поля. Величина емкости С (Ф) постоянна

Лекция Схема замещения конденсатора R C

Лекция NB! При постоянном токе индуктивный элемент - закоротка: Так как, то ULUL I b a I ab

Лекция NB! При постоянном напряжении емкостный элемент - разрыв: Так как, то UСUС I b a ab UСUС

Лекция Активные элементы схем замещения

Лекция Источник ЭДС е i + u е

Лекция Идеальный источник ЭДС е характеризуется напряже- нием u, которое не зависит от протекающего тока i, причем сопротивление этого источника равно нулю.

Лекция Вольтамперная характеристика u(i) 0 u i u = e

Лекция Источник тока J i + u J

Лекция Идеальный источник тока J характеризуется током i, ко- торый не зависит от его напряжения u, причем сопротивление источника равно бесконечности.

Лекция Вольтамперная характеристика u(i) 0 u i i = J

Лекция Активные и пассивные элементы применяются для составления схем замещения реальных источников электромагнитной энергии

Лекция Например, схема замещения аккумулятора: U I I U E R ВН U I J E=U XX (I=0) J=I КЗ =E/R ВН (U=0)

Лекция Топология электрических цепей

Лекция Топологические понятия применяются при анализе и расчете схем замещения электрических цепей

Лекция Ветвь – это часть схемы, содержащая элементы цепи, по которой течет один ток

Лекция Узел – это точка схемы, к которой подходит не менее трех ветвей

Лекция Контур – это замкнутая часть схемы, образованная ее ветвями, причем в элементарный контур не входят другие контуры

Лекция ПРИМЕР

Лекция Схема

Лекция Граф – это система из узлов и ветвей, которая отражает геометрическую структуру схемы и принятые направления токов

Лекция Граф

Лекция Дерево – это часть графа, содержащая без контуров все узлы графа

Лекция Дерево графа

Лекция Хорды дополняют дерево до исходного графа

Лекция Хорды графа

Лекция Главный контур состоит из ветвей дерева и только одной хорды, причем число главных контуров равно числу хорд

Лекция Главный контур графа

Лекция Главное сечение состоит из хорд и только одной ветви дерева, причем число главных сечений равно числу ветвей дерева

Лекция Главное сечение графа 3

Лекция Лаб.раб. 1