Лекция 2 10.09.091 Основы теории электрических цепей Лектор - профессор ЭЛТИ Юрий Петрович Усов. - презентация

1

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

3 Лекция Постоянные ток и напряжение

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

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

6 Лекция Электрический ток

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

8 Лекция u (+) 1 i (-) 2

9 Лекция Напряжение

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

11 Лекция

12 Лекция Мощность

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

14 Лекция

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

16 Лекция Синусоидальные (гармонические) ток и напряжение

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

18 Лекция i t i I m -I m

19 Лекция

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

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

22 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)

23 Лекция элементы схем замещения электрических цепей

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

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

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

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

28 Лекция Пассивные линейные элементы схем замещения

29 Лекция Резистивный R u R i

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

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

32 Лекция Потенциометр - pot

33 Лекция Индуктивный i L u L

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

35 Лекция Схема замещения катушки R L

36 Лекция Емкостный i С u С

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

38 Лекция Схема замещения конденсатора R C

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

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

41 Лекция Активные элементы схем замещения

42 Лекция Источник ЭДС е i + u е

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

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

45 Лекция Источник тока J i + u J

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

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

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

49 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)

50 Лекция Топология электрических цепей

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

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

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

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

55 Лекция ПРИМЕР

56 Лекция Схема

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

58 Лекция Граф

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

60 Лекция Дерево графа

61 Лекция Хорды дополняют дерево до исходного графа

62 Лекция Хорды графа

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

64 Лекция Главный контур графа

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

66 Лекция Главное сечение графа 3

67 Лекция Лаб.раб. 1