Второй закон Кирхгофа Резонанс напряжений Параллельное соединение элементов Методы расчета сложных цепей Метод контурных токов Метод узловых потенциалов Метод двух узлов Трехфазные цепи Режимы работы трехфазных цепей

Теория электрических цепей Курс лекций и задач

Основная задача электротехники - это производство и передача электрической энергии, преобразование ее в другие виды энергии, например, в механическую, тепловую, световую и т.д. В радиоэлектронике решается широкий круг задач, связанных с использованием электрических явлений для передачи и обработки информации. Сюда относятся задачи связи, радиолокации, радионавигации, телеуправления, телеизмерения, автоматизации различных производственных процессов и многие другие.

Коэффициент мощности

Наибольшие действующие значения напряжения и тока, допускаемые для генераторов и трансформаторов, производящих и, соответственно, преобразующих электрическую энергию, зависят от их конструкции, а наибольшая мощность, которую они могут развивать, не подвергаясь опасности быть поврежденными, определяется произведением этих значений. Поэтому рациональное использование электрических машин и трансформаторов может быть достигнуто лишь в том случае, когда приемники электрической энергии обладают высоким коэффициентом мощности cosφ.

Обычно реактивный ток потребителей энергии носит индуктивный характер, т.е. φ > 0, т.к. наиболее широко используемые асинхронные двигатели потребляют из сети реактивный (индуктивный) ток для создания магнитного поля в машине.

Для улучшения (увеличения) cosφ группы приемников параллельно им включают конденсаторы. Покажем, как рассчитать емкость, необходимую для повышения cosφ.

Пусть суммарная активная мощность приемников

При увеличении cosφ и неизменном напряжении сети

Следовательно, I2 < I1.

Проиллюстрируем расчет необходимой величины емкости для повышения коэффициента мощности до значения cosφ1 с помощью векторной диаграммы.

Рис.2.33. Векторная диаграмма, иллюстрирующая
повышение коэффициента мощности

Рассчитаем необходимый емкостной ток

, отсюда

 . 73(2.64)

Такую же роль, как конденсаторы, могут играть синхронные двигатели, работающие в «перевозбужденном» режиме. Они при этом потребляют из сети ток, реактивная составляющая которого носит емкостной характер.

Составляем матрицу соединений (узловую матрицу) [А]:

Матрица соединений составляется для всех узлов графа, кроме одного, который заземляете и потенциал которого .

В узловой матрице номер строки соответствует номеру узла; номер столбца – номеру ветви.

В ячейки узловой матрицы ставят +1, -1, 0:

 


+1 – если стрелка ветви выходит из кружка, охватывающего узел;

-1 - если стрелка ветви направлена в кружок;

0 – если ветвь не охвачена кружком.

 


Данная матрица заполнена с «избыточностью», так как любую строку в ней можно записать исходя из того, что сумма элементов каждого столбца равна 0. Поэтому любая строка может быть вычеркнута без потери информации (при анализе цепей вычеркивают строку, соответствующую узлу, потенциал которого принимаем за нуль, узел этот заземляется). Если вычеркнуть четвертую строку, матрица соединений [А] принимает вид

 


4. Выбираем главные сечения и составляем матрицу главных сечений.

Для этой цепи берем дерево № 5 (см. пункт 2), которое имеет нумерацию ветвей дерева и ветвей связи такую же, как и у заданного графа (рис. 9).

Матрицу сечений [Д] составляют для любых сечений графа.

Матрицу главных сечений [Дг] составляют для главных сечений выбранного дерева. След сечений на рисунках показывают овалами, вычерченными тонкими линиями.

!

 
Главными сечениями называют сечения, каждое из которых рассекает несколько ветвей связи и только одну ветвь выбранного дерева. Главные сечения нумеруют. Номер главного сечения соответствует номеру рассекаемой этим сечением ветви дерева (рис. 10).

Основные определения, понятия и законы в теории электрических цепей.

Другим вариантом идеального источника энергии является источник тока, для которого gвн=0

Ёмкость – идеализированный пассивный элемент цепи, приближенно заменяющий конденсатор, в котором происходит процесс накопления энергии электрического поля.

Передача энергии от активного двухполюсника к пассивному .

Электрическое поле. Цели и задачи расчета электрических полей. Применение закона Кулона и теоремы Гаусса для расчета электрического поля. Электрическое поле в однородном диэлектрике. Поляризация диэлектрика. Электрическое смещение. Диэлектрическая проницаемость. Сегнетоэлектрики, электреты. Потери энергии в диэлектриках.
Мощность трехфазных цепей Примеры решения задач