Методы расчета сложных цепей Метод контурных токов Метод узловых потенциалов Метод двух узлов Мощность трехфазных цепей ,Расчет цепей при наличии взаимной индуктивности ,Индуктивные элементы ,Модуляция

Теория электрических цепей Курс лекций и задач

Электрические цепи, изучаемые в курсе теории цепей, не являются новыми для студентов, приступающих к изучению этого курса. Многое уже встречалось в курсе физики и других предметах. Однако рассмотрение цепей могло носить случайный характер и относиться к специальным частным случаям. В курсе теории цепей и в данном конспекте лекций основы теории цепей излагаются систематически с тем, чтобы читатель, закончив изучение конспекта, почувствовал себя способным проанализировать цепь любой разумной сложности.

Полученная система уравнений позволяет построить схему замещения воздушного трансформатора, представленную на рис. 6.15.

Рис.6.15. Схема замещения линейного трансформатора

Индуктивные элементы (L1 - M) и (L2 - M) замещают в реальном трансформаторе индуктивности потокорассеяния при условии, что количество витков катушек равны(n = 1).

.

Сопротивления R1 и R2 замещают активное сопротивление проводов катушек. Индуктивный элемент М замещает в трансформаторе поток взаимной индукции. Оборудование, используемое при выполнении лабораторной работы Объект исследования Объектом исследования является дифференциальный индуктивный датчик линейных перемещений, имеющий два цилиндрических каркаса, на каждом из которых намотаны по две обмотки на каркасе I -обмотки W1 и W3, на каркасе 2 - обмотки W2 и W4

В полученной схеме отсутствует магнитная связь между катушками, и теперь они соединены электрически. Однако в подавляющем числе случаев W1 не равно W2 и поэтому прибегают к составлению приведенной схемы замещения трансформатора, для которой параметры вторичной цепи приводятся к первичной. Для реализации такого приведения  умножается на n, а  делится на n.

Вновь преобразуем исходные уравнения

;

.

Аналогичного рода преобразования

;

.

Перегруппируем слагаемые

;

.  132 (6.22)

На основании системы уравнений (6.22) составим схему замещения трансформатора (рис. 6.16).

Рис.6.16. Схема замещения воздушного трансформатора при

различных количествах витков в катушках

 .

  носит название намагничивающего тока холостого хода трансформатора. Смысловое содержание параметров схемы замещения остается тем же.

Напряжения и токи в электрических цепях

Электрической цепью называют совокупность элементов и устройств, предназначенных для прохождения тока по определенному, заранее заданному алгоритму и описываемых с помощью понятий тока и напряжения.

Понятия электрического тока и напряжения являются одними из основных в теории электрических цепей. Напряжения и токи представляют собой скалярные величины, которые могут принимать лишь вещественные значения – положительные или отрицательные. Значение напряжения (тока) в данный момент времени называют мгновенным значением напряжения (тока). Мгновенные значения напряжений и токов принято обозначать соответственно буквами  и . Чтобы подчеркнуть их зависимость от переменной , часто используют обозначения  и .

Под электрическим током понимается по существу электрический ток проводимости в соединительных проводах цепи, т. е. в проводах, соединяющих внешние зажимы устройств электрической цепи. Ток проводимости определяется как упорядоченное движение зарядов в проводящем веществе. Мерой тока является сила тока, равная первой производной по времени от заряда ), проходящего сквозь поверхность проводящего вещества, т. е.

.

Часто вместо термина «сила тока» применяют термин «значение тока» или просто «ток».

Принятое положительное направление, или точнее, направление отсчета тока обозначается стрелкой на соединительном проводнике (рис. 1.2.).



Рис. 1.2.

Если в данный момент времени , это означает, что направление тока в проводнике совпадает с направлением, указанным стрелкой, т. е. положительные заряды перемещаются в направлении стрелки.

Линейный (воздушный) трансформатор Воздушный трансформатор является классическим примером линейной цепи, имеющей индуктивную связь.

Вносимое сопротивление трансформатора Пусть к выходным зажимам трансформатора по рис. 6.17 подключен приемник с сопротивлением Zн.

Несинусоидальные токи Расчет электрических цепей, выполненный ранее, проводился в предположении, что источники энергии были либо постоянными, либо синусоидальными и вызывали в элементах цепей постоянные или синусоидальные токи.

Выражения для коэффициентов ряда позволяют получить разложение в ряд любой периодической функции, однако для большинства таких функций, которые используются в теории электрических цепей, эти разложения уже получены и могут быть взяты в соответствующей справочной литературе.

Амплитудное, среднее и действующее значения периодических несинусоидальных функций.

Аналогично определяются действующие значения несинусоидального напряжения и любой другой функции, изменяющейся по несинусоидальному периодическому закону.

Расчет электрических цепей постоянного тока. Разветвленная цепь с двумя узлами. Параллельное соединение пассивных элементов, эквивалентное сопротивление резисторов. Электрическая проводимость ветвей. Нелинейные электрические цепи постоянного тока.
Методы расчета сложных цепей Примеры решения задач