ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ [Основы теории цепей] [ИИИБС, кафедра Электроники] [Преподаватель Останин Борис Павлович] Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 1. Всего 23

Курс «Основы теории цепей» является базовым для подготовки специалистов в двух смежных областях знания – электротехнике и электронике. Основная задача, решаемая в электротехнике, - это производство и передача электрической энергии, преобразование этой энергии в другие виды энергии, например, в механическую, тепловую или световую. Курс «Основы теории цепей» в радиоэлектронике решает широкий круг задач, связанных с использованием электрических явлений для передачи и обработки информации. Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 2. Всего 23

Основная литература Попов, Вадим Петрович. Основы теории цепей учебник для студентов вузов. / В.П. Попов. – 6-е изд., испр. М. : Высш. шк., – 575 с. Ил. 2. Основы теории цепей Тестовое оценивание учебных достижений и качества подготовки : учебное пособие для студ. Вузов. / В.Н. Дмитриев, М.М. Зелинский, Ю.Ф. Урядников и др. ;[под ред. Ю.Ф. Урядникова]. – М. : Горячая линия – Телеком, с. : ил. 3. Основы теоретической электротехники: учебное пособие для студ. Ву зов. / Ю.А. Бычков, В.М. Золотницкий, Э.П. Чернышов, А.Н. Белянин. – Спб. Лань, – 592 с. : ил. – (Учебники для вузов, специальная литература). Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 3. Всего 23

Дополнительная литература 1. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение «Солон- Р» Москва Фриск, Валерий Владимирович. Основы теории цепей Лабораторный практикум на персональном компьютере. / В.В. Фриск. – М. : СОЛОН – Пресс, – 192 с. – (Библиотека студента). Попов, Вадим Петрович. 3. Основы теории цепей учебник для студентов вузов. / В.П. Попов. - М. : Высш. шк., – 574 с. Ил. Бессонов Л.А. 4. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник/Л.А. Бессонов. – 10-е изд –М.: Гардарики, с.: ил. 5. Основы теории цепей Руководство по курсовому проектированию по спец. «Бытовая радиоэлектронная аппаратура», «Средства радиоэлектронной борьбы». / Б.П. Останин ; Владивосток. Гос. Ун-т экономики и сервиса. Владивосток : Изд-во ВГУЭС, с. : ил. Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 4. Всего 23

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ Основы теории цепей Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 5. Всего 23

Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 6. Всего 23 План темы 1. Обозначения электрических величин. 2. Литература для курса Основы теории цепей. 3. Обозначения электрических величин. 4. Необходимые сведения из курса физики. 5. Понятие электрической цепи. 6. Контрольные вопросы

Обозначения на схемах электрических величин i - (строчная буква) мгновенное значение тока (ток в данный момент времени) u, e - мгновенное напряжение и мгновенная электродвижущая сила (ЭДС) Электрический ток (в дальнейшем просто ток) В дальнейшем познакомимся и с другими обозначениями тока, ЭДС, напряжения, мощности и энергии. ЭДС и электрическое напряжение (в дальнейшем просто напряжение) р - мгновенная мощность w - мгновенная энергия Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 7. Всего 23

i1i1 i3i3 L3L3 u ВХ е А В u CD i2i2 R1R1 C2C2 u R1 С D u ВХ А В u CD i2i2 i ВХ i3i3 R1R1 C2C2 L3L3 u R1 С D Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 8. Всего 23 Примеры электрических схем

НЕОБХОДИМЕЙШИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ФИЗИКИ Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 9. Всего 23

Автор Останин Б.П. Основные понятия. Слайд 10. Всего 2 3 Закон электромагнитной индукции Электродвижущая сила (ЭДС), индуктируемая в цепи при изменении магнитного потока, проходящего через поверхность, ограниченную контуром цепи, равна скорости изменения магнитного потока, взятой с обратным знаком. Закон Кулона Сила взаимодействия двух зарядов пропорциональна значению этих зарядов и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Магнитное поле Магнитное поле определяется как одна из сторон электромагнитного поля, характеризующаяся воздействием на движущиеся заряженные частицы, магниты проводники с током и другими явлениями. Электрическое поле Электрическим полем можно назвать особый вид материи, через который осуществляется взаимодействие электрических зарядов.

Ток как физический процесс. Ток как количественная характеристика (вместо понятия «сила тока»). Ток - скалярная величина. Ток – скорость изменения заряда во времени. i, А,(Амперы) q, Кл,(Кулоны) t, с(секунды) Если то ток постоянный и обозначаться должен заглавной буквой I. Электрический ток i (в дальнейшем просто ток) Измеряется в амперах Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 11. Всего 23

Электрическое напряжение u (в дальнейшем просто напряжение) Всегда между двумя точками. Измеряется в вольтах Определяется количеством энергии, затрачиваемой на перемещение единичного заряда из одной точки в другую. u, В(Вольты), w, Дж (Джоули), q, Кл(Кулоны). b u ab u ba a За положительное примем направление от точки с более высоким потенциалом к точке с более низким. По отношению к напряжению на участке цепи часто используют термин «падение напряжения». Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 12. Всего 23

Электродвижущая сила e Измеряется в вольтах 1. ЭДС - работа сторонних сил, затрачиваемая на перемещение единичного положительного заряда внутри источника от зажима с меньшим потенциалом к зажиму с большим. 2. ЭДС источника численно равна напряжению между его зажимами при холостом ходе (при отсутствии тока в источнике). 3. ЭДС - скалярная величина. Направление ЭДС совпадает с направлением тока, возникающего под действием этой ЭДС. Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 13. Всего 23

Энергия w Измеряется в Джоулях, Ватт-секундах, киловатт-часах При перемещении элементарного заряда dq через участок цепи с напряжением u затрачивается энергия За время Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 14. Всего 23

Мощность p Измеряется в ваттах Под мощностью следует понимать скорость преобразования энергии. Неправильно говорить «потребляемая мощность». Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 15. Всего 23

ПОНЯТИЯ: ТОК, НАПРЯЖЕНИЕ, ЭДС, ЭНЕРГИЯ, МОЩНОСТЬ БУДУТ СОПРОВОЖДАТЬ НАС В ТЕЧЕНИЕ ВСЕГО КУРСА «ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ» И В ПОСЛЕДУЮЩИХ КУРСАХ. Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 16. Всего 23

Электрическая цепь Под электрической цепью понимают совокупность устройств, предназначенных для передачи, распределения и взаимного преобразования электрической (электромагнитной) и других видов энергии и информации, если процессы, протекающие в устройствах, могут быть описаны при помощи понятий ЭДС, тока и напряжения. Составные части электрической цепи можно разделить на две группы: 1. Источники электрической энергии (в том числе вторичные и управляемые) 2.Приёмники (нагрузка) Источники и приёмники соединяют между собой с помощью проводников, разъёмов, кнопок и т.п. Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 17. Всего 23

Каждый элемент электрической цепи имеет внешние выводы для подключения к электрической цепи (двухполюсники, многополюсники). Эти выводы часто называют так же зажимами или полюсами. В ОТЦ предполагается, что каждый элемент цепи полностью характеризуется зависимостями между токами и напряжениями на его выводах. Процессы внутри элементов не рассматриваются. В соответствии с основным методом теории цепей реальные элементы цепи заменяются их упрощёнными моделями, построенными из идеализированных элементов. Идеализированных элементов пять: 1. Идеальный источник напряжения 2. Идеальный источник тока 3. Резистивное сопротивление 4. Индуктивность 5.Ёмкость активные элементы пассивные элементы Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 18. Всего 23

Различают следующие виды схем электрической цепи 1.Структурная, 2.Принципиальная, 3. Эквивалентная (расчётная.) Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 19. Всего 23

Структурная схема (пример) Микрофон УсилительДинамик Источник питания Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 20. Всего 23

Принципиальная электрическая схема (пример) u ВХ RКRК UПUП VT R Б1 R Б2 + u ВЫХ RЭRЭ RДRД е МК СЭСЭ С Р1 С Р2 Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 21. Всего 23

Эквивалентная (расчётная) схема (пример) eГeГ RГRГ RБRБ RКRК RНRН h 11Э h 21Э i Б iБiБ h 22Э Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 22. Всего 23

Контрольные вопросы 1. Начертите обозначения тока и напряжения, соответствующие ГОСТ ЕСКД. 2. Поясните понятие электрический ток. 3. Поясните понятие электрическое напряжение. 4. Поясните понятие электродвижущая сила. 5. Поясните понятие электрическая энергия. 6. Поясните понятие электрическая мощность. 7. Укажите, как ещё называются выводы элементов электрической цепи. 8. Перечислите идеализированные элементы электрических цепей. 9. Перечислите виды электрических схем. 10. Поясните понятие «структурная схема». 11. Поясните понятие «принципиальная схема». 12. Поясните понятие «эквивалентная (расчётная) схема». Автор Останин Б.П. Общие сведения. Слайд 23. Всего 23