ОТЦ. Лекции по ОТЦ Часть 1. Конспект лекций по дисциплине Основы теории цепей (часть I) Составитель к т. н., доц. Михайлов В. И. Самара, 2008 г

• Название: Конспект лекций по дисциплине Основы теории цепей (часть I) Составитель к т. н., доц. Михайлов В. И. Самара, 2008 г
• Дата: 24.09.2022
• Размер: 3.24 Mb.
• Имя файла: Лекции по ОТЦ Часть 1.doc
• Тип: Конспект лекций; #693470
• страница: 1 из 8

Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики
Кафедра ТОРС

Конспект лекций по дисциплине

«Основы теории цепей (часть I)»


Составитель: к.т.н., доц. Михайлов В.И.

Самара, 2008 г.

Оглавление

Оглавление 2

Основы теории цепей часть 1 (ОТЦ-1) 3

1. Введение 3

2. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ Образовательный стандарт дисциплины ОТЦ 3

2. Основные Понятия и определения в ОТЦ 6

2.1. Классификация цепей, режимы их работы 6

2.2. Основные электрические величины 7

2.3. Основные элементы ЭЦ 7

2.4. Модель и схема ЭЦ 11

Схемы замещения источников электрической энергии 13

2.5. Основные топологические понятия и параметры ЭЦ 14

2.6. Законы Кирхгофа 15

3. Анализ режима гармонического тока в линейных электриче­ских цепях 16

3.1. Основные понятия гармонического тока и напряжения 16

3.2. Оценка гармонического тока (напряжения) 16

3.3. Векторное и комплексное представление гармонических функций 17

§4. Законы Кирхгофа в комплексной форме 17

§5. Анализ режима гармонического тока в пассивных элементах 18

§6. Анализ последовательных R, L, C – цепей при гармоническом 20

4. Основные принципы и теоремы и методы расчета в теории цепей 27

§1. Метод токов ветвей (МТВ) 27

§2. Принцип и метод наложения в теории цепей. 28

§3. Метод контурных токов 30

§4. Метод узловых напряжений (МУН) 33

§5. Принцип дуальности ТЭЦ 35

§6. Теоремы об эквивалентных источниках или генераторах 36

§7. Теорема обратимости или взаимности 39

Расчет электрических цепей с управляемыми источниками 41

7. Мощность в цепи переменного тока 43

7. Условия передачи максимума активной мощности источника в нагрузку 47

Параллельные RLC - цепи 48

5. Электрические цепи с взаимно индуктивными 51

связями и методы их расчета 51

6. Резонансные явления и колебательные контуры в электрических цепях 57

Анализ частотных характеристик связанных контуров 75

7. Трехфазные электрические цепи 78

8. Нелинейные электрические цепи 83

Аппроксимация характеристик нелинейных элементов 86

Основы теории цепей часть 1 (ОТЦ-1)

1. Введение

1. Представление о дисциплине ОТЦ

В настоящее время широко используются электротехнические устройства, где применяется электрическая ­энергия. Теория цепей изучает процессы в электриче­ских цепях таких устройств с точки зрения инженерной практики. При этом используются понятия физи­ческих величин: электрического тока, напряжения, мощности, сопротивления. В общем случае все эти процессы рассматриваются в дисциплине «Электротехника», а теоретические моменты изучаются на кафедре «Теоретических основ радиотехники и связи» в дисциплине» «Основы теории цепей (ОТЦ)».

Базовыми дисциплинами при изучении ОТЦ являются Физика и Высшая математика, а вспомогательной дисциплиной являются Вычислительная техника и информатика. В свою очередь ОТЦ является базой для специальных дисциплин.

Основная задача ОТЦ – изучение методов анализа и синтеза электрических цепей.

• 
  Задача анализа это расчет электрических величин для заданной цепи.
  
• 
  Задача синтеза - проектирование электрической цепи с заданными свойствами.
  

2. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ Образовательный стандарт дисциплины ОТЦ

Основные законы и общие методы анализа электрических цепей; режим гармонических колебаний, частотные характеристики, режим негармонических воздействий; четырехполюсники и цепи с распределенными параметрами, цепи с обратной связью, автоколебательные цепи; электрические фильтры, корректоры и регуляторы частотных характеристик; методы анализа дискретных цепей, цифровые фильтры.
Структура дисциплины ОТЦ



Разделы первой части ОТЦ

• 
  Основные понятия и определения в Теории Цепей (ТЦ)
  
• 
  Основные законы и принципы ТЦ
  
• 
  Анализ режима гармонического тока в линейных электрических цепях (ЛЭЦ)
  
• 
  Индуктивно связанные ЛЭЦ
  
• 
  Резонансы в ЛЭЦ
  
• 
  Анализ трехфазных ЛЭЦ
  
• 
  Нелинейные электрические цепи при статических воздействиях
  

3. Рекомендуемые темы практических занятий по ОТЦ

1 часть

1. Электрическая цепь и схема. Виды соединения элементов. Законы Кирхгофа. Расчёт цепей на постоянном токе.

2. Цепи с гармоническими токами и напряжениями. Символический метод расчёта цепей. Векторные диаграммы.

3. Методы расчёта цепей. Метод токов ветвей и метод наложения.

4. Метод контурных токов.

5. Метод узловых напряжений.

6. Метод эквивалентного источника (генератора).

7. Расчёт цепей со взаимной индуктивностью.

8. Частотные характеристики электрических цепей и резонансные явления в электрических цепях.

9. Контроль знаний

4. Рекомендуемые темы лабораторных работ по ОТЦ
Для выполнения лабораторной работы отводится 2 часа, для защиты (зачета по лаб. работе) – 1час.

1 часть

1. Исследование последовательной RL – цепи при гармоническом воздействии (1-2)

2. Исследование последовательной RC – цепи при гармоническом воздействии (1-3)

3. Исследование последовательной RLC – цепи при гармоническом воздействии (1-4)

4. Исследование параллельных RC и RL – цепей при гармоническом воздействии (1-5)

5. Исследование параллельной цепи с R,L,C- элементами при гармоническом воздействии (1-6)

6. Исследование последовательного колебательного контура (1-7)

7. Исследование простого параллельного колебательного контура (1-8)

Выполняются в обязательном порядке работы 1-2,1-3,1-4,1-5 и еще одна по выбору.
5. литература

5.1. Основная

1. 
   Бакалов В.П., Дмитриков В.Ф., Крук Б.И Основы теории цепей. -М.: Радио и связь. 2000, 592 с.
   
2. 
   Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. - М.: Гардарики. 1999. –638 с.
   
3. 
   Шебес М. Р., Каблукова М. В. Задачник по теории линейных электрических цепей. –М.: Высшая школа. 1990. –544 с.
   
4. 
   Дубинин А.Е.,Михайлов В.И., Чернышева Л.П. Методические указания к лабораторным работам по 1-й части курса “Основы теории цепей”. ПГАТИ, каф. ТЭЦ, Самара, 2002, 85с.
   
5. 
   Попов В. П. Основы теории цепей. М.: Высшая школа. 2000. –575 с.
   
6. 
   Бакалов В.П., Крук Б.И., Журавлева О.Б. Теория электрических цепей. Новосибирск. СибГАТИ, 1998, -197 с.
   
7. 
   Бакалов В.П., Игнатов А.Н., Крук Б.И. Основы теории электрических цепей и электроники. –М.: Радио и связь, 1989. -528 с.
   
8. 
   Андреев В. С. Теория нелинейных электрических цепей. – М.: Радио и связь. 1982. –488 с.
   
9. 
   Кушнир В. Ф., Ферсман Б. А. Теория нелинейных электрических цепей. –М.: Связь 1974. –348 с.
   
10. 
    Зааль Р. Справочник по расчёту фильтров. –М.: Радио и связь. 1983. –652 с.
    
11. 
    Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров. –М.: Мир. 1984.-320 с.
    
12. 
    Киреев В.Р., Грачев С.В., Михайлов В.И., Цаплин Н.Н...Методические указания к лабораторным работам по 2-й части курса ОТЦ. ПГАТИ, каф. ТЭЦ, Самара, 2000, 104с.
    
13. 
    Киреев В.Р., Крухмалева В.Д., Михайлов В.И. Методические указания к лабораторным работам по 3 части курса ОТЦ. ПГАТИ, каф. ТЭЦ, Самара, 2001, 90с.
    
14. 
    Методические указания к контрольной работе N 1 по 1-й части курса “Основы теории цепей” Составители: - к.т.н., доц. Михайлов В.И., к.ф-м.н.. Панин Д.Н.
    
15. 
    Методические указания к контрольной работе N 2 по 2-й части курса “Основы теории цепей” Составители: - к.т.н., доц. Михайлов В.И., к.ф-м.н.. Панин Д.Н.
    
16. 
    Алексеев А.П. Информатика 2003. –М.: Солон-Р, 2003, 465с.
    
17. 
    Дубинин А.Е., Михайлов В.И., Киреев В.Р., Чернышева Л.П., Цаплин Н.Н. Основы теории цепей. Тестовые задания по курсу ОТЦ. ПГАТИ, кафедра ТЭЦ, Самара 2004,.58 с.
    
18. 
    Михайлов В.И., Алексеев А.П Методические указания к лабораторным работам по курсу ТЭЦ “Ис­следо­вание нелинейных цепей с помощью пакета Electronics Workbench”, ка­федра ТЭЦ ПГАТИ. Самара, 2000.
    
19. 
    Дубинин А.Е., Михайлов В.И., Цаплин Н.Н., Членова Е.Д. Расчет электрических фильтров по рабочим параметрам. Учебное пособие к курсовой работе, ГОУВПО ПГАТИ, Самара,2005.
    

5.2 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Белецкий А. Ф. Теория линейных электрических цепей. – М.: Радио и связь. 1986. –544 с.

2. Атабеков Г. И. Теоретические основы электротехники. Ч 1, 2, 3. М.: Энергия. 1978. 578 с.

3. Баскаков В. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа. 1988. –498 с.

4. Добротворский И. Н. Теория электрических цепей. Лабораторный практикум. М.: Радио и связь. 1990. –216 с.

5. . Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил А. В. , Страхов С. В. Основы теории цепей. – М.: Энергоатомиздат.1989. — 528 с.

6. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и её применение. - М.: Солон. 2000. –506 с.

7 Ханзел Г. Е. Справочник по расчёту фильтров. – М.: Советское радио. 1974. –288 с.

8. Демирчан К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. –М.: Высшая школа. 1988. –355 с.

9. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде WINDOWS 95. Mathcad 6.0 PLUS. –М.: Филинъ. 2000. –697 с.