методичка по электротехнике и электронике

СОДЕРЖАНИЕ

Ведение………………………………………………………………………………4

1.  Линейные электрические цепи постоянного тока.……………………………4

2.  Нелинейные электрические цепи постоянного тока………………………..10

3.  Электрические цепи синусоидального тока…………………………………13

4.  Трехфазные электрические цепи……………………………………………..30

5.  Нелинейные магнитные цепи при постоянных синусоидальных МДС……40

6.  Трансформаторы………………………………………………………………47

7.  Электрические машины постоянного тока…………………………………..53

8.  Асинхронные машины………………………………………………………..55

9.  Синхронные машины…………………………………………………………58

10.  Основы электроники…………………………………………………………60

Список литературы………………………………………………………………..73

ВВЕДЕНИЕ

Основой глубоких знаний является самостоятельная работа студентов по изучению дисциплины в течение всего семестра. Для закрепления материала в конце каждого раздела даются задачи для решения. Решение задач нужно рассматривать не как дополнительную нагрузку, а как одну из основных форм усвоения дисциплины.

Данное методическое пособие наряду с лекциями, где излагаются основные теоретические положения курса, практическими занятиями и проводимыми лабораторными работами, где студенты могут непосредственно наблюдать явления и процессы в электротехнических и электронных устройствах, должны помочь студентам закрепить полученные знания по данной дисциплине.

1. Линейные электрические цепи постоянного тока

1.1. Основные определения (электрическая цепь, ветвь, узел, контур).

1.2. Основные явления в электрической цепи и величины, их характеризующие (напряженность электрического поля, электродвижущая сила, электрический ток, электрическое напряжение, электрический потенциал и разность потенциалов, электрическое сопротивление).

1.3. Основные законы электрических цепей:

— закон Омадля участка цепи, определяющий связь между основными электрическими величинами на участках цепи, не содержащих источников (для пассивных участков).

Для пассивного участка цепи (рис. 1.1)

Рис. 1.1

по закону Ома

,

откуда напряжение на пассивном участке цепи

.

Напряжение на пассивном участке часто называют падением напряжения;

— обобщенный закон Ома, определяющий связь между основными электрическими величинами на участках цепи, содержащих источники ЭДС, то есть для активного участка (рис. 1.2)

Рис.1.2

Положительное направление напряжения на сопротивлении R выбрано совпадающим с положительным направлением тока. Положительное направление напряжения Ucb на источнике выбрано от положительного вывода к отрицательному.

Тогда согласно рис. 1.2 напряжение

,

откуда

— это и есть обобщенный закон Ома.

Если бы ЭДС на схеме была направлена навстречу току, тогда

,

откуда

.

Для закрепления материала предлагается решить следующие задачи.

Задача 1.1

При заданном положительном направлении ЭДС Е выбрать положительные направления тока I и напряжения U источника.

Задача 1.2

Если амперметр показывает значение тока I = 2 A, то каким будет показание вольтметра при R = 0,1 кОм.

Задача 1.3

Для каждой из предложенных схемa), b), c) при U = 20В, Е = 20В, R = 5 Ом определить ток I

Задача 1.4

Для предложенной схемы определить напряжение на участке цепи ab, при U=60B, R1=6Ом, R2=7Ом, R3=3Ом.

— 1ый закон Кирхгофа, относящийся к узлам электрической цепи: алгебраическая сумма токов в узле электрической цепи равна нулю, т. е.

где Ik – ток k-ой ветви, присоединенной к данному узлу; n – число ветвей, присоединенных к этому узлу.

— 2ой закон Кирхгофа, применяемый к контуру электрической цепи: алгебраическая сумма напряжений в контуре электрической цепи равна нулю или алгебраическая сумма напряжений на сопротивлениях и источниках напряжения этого контура равна алгебраической сумме ЭДС в этом контуре

где Up –напряжение на p-омисточнике напряжения контура;Eq – q-ая ЭДС, входящая в данный контур; n – число сопротивлений в контуре; m – число ЭДС в контуре; Ikи Rk – ток и сопротивление на k-ом элементе контура.

Решить задачу.

Задача 1.5

Для нижеприведенной схемы записать для узла aуравнение по 1-му закону Кирхгофа, а для контура adc уравнение по 2-му закону Кирхгофа.

1.4. Энергия и мощность в электрической цепи (мощность источника, мощность приемника).

1.5. Баланс мощностей (на основании закона сохранении энергии) мощность, развиваемая источником электрической энергии, должна равняться мощности преобразования в цепи электрической энергии в другие виды энергии. Мощность преобразования включает в себя:

— полезная мощность – мощность приемника.

— мощность потерь (мощность потерь в источнике – на внутреннем сопротивлении источника, мощность потерь в линиях электропередач)

,

где принимается знак “+” при совпадении направления Eи Uсо своими токами и наоборот.

Решить задачу.

Задача 1.6

Для данной электрической цепи записать уравнение баланса мощности.

Задача 1.7.

Для изображенной схемы записать уравнение баланса мощности

1.6. Режимы работы электрических цепей:

— номинальный – это расчетный режим, при котором элементы цепи работают в условиях, соответствующих проектным данным и параметрам;

— согласованный режим, когда сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника. При этом КПД равна 0,5 – низкий, и для мощных цепей согласованный режим экономически невыгоден;

— режим холостого режима – режим, когда разомкнута внешняя цепь. В этом режиме можно измерить ЭДС источника;

— режим короткого замыкания – режим, при котором выводы источника (приемника) соединены между собой. При этом сопротивление цепи равно внутреннему сопротивлению источника (источника и соединительных проводов), и ток будет максимальным (ток короткого замыкания).

1.7. Метод преобразования цепи. Суть метода в том, что электрическая цепь или ее участки заменяются более простыми по структуре участками цепи, при этом токи и напряжения не преобразованной части цепи не должны изменяться (преобразование последовательно соединенных резистивных элементов, преобразование параллельно соединенных резистивных элементов, преобразование при смешанном соединении резистивных элементов преобразование ветвей с источниками ЭДС).

Решить задачу.

Задача 1.8

Написать формулы для расчета токов I1, I2, I в предложенных схемах а) и б)

Электротехника(методичка)

Министерство транспорта России Департамент морского транспорта

Дальневосточная государственная морская академия имени адмирала Г. И. Невельского

Кафедра ТОЭ

Утверждено

редакционно-издательским советом академии

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Методические указания и контрольные задания для студентов ОМИ. Неэлектротехнические специальности.

Составили Д.С. Николаев, Н.Н. Юрина Владивосток 2012

Позиция № в плане издания методической литературы 2012 года.

Рецензент проф. Веревкин В.Ф.

Составил Николаев Дмитрий Станиславович, Нина Николаевна Юрина

«Электротехника и электроника».

Методические указания и контрольные задания

для студентов ОМИ.

1,7 уч.-изд. л. . Формат

Тираж 100 экз. Заказ

Отпечатано в типографии ДВГМА им. адм. Г.И. Невельского Владивосток, 59, Верхнепортовая ,50 — а

Содержание

Общие методические указания 4

1 Контрольная работа №1 6

Задача 1 ………………………….. 6

Задача 2 ………………………….. 8

Задача 3 ………………………….. 10

Задача 4 ………………………….. 16

Задача 5 ………………………….. 17

Задача б ………………………….. 18

Задача?………………………….. 20

2 Контрольная работа №2 21

Задача 8………………………….. 21

Задача 9 ………………………….. 22

Задача 10………………………….. 23

Задача 11………………………….. 24

Задача 12………………………….. 25

Задача 13………………………….. 27

Судовая электроника 27

Задача 14………………………….. 27

Задача 15………………………….. 31

Общие методические указания

Изучение предмета на заочном отделении складывается из самостоятельной работы с рекомендуемой литературой, выполнения контрольных заданий и лабораторных работ согласно учебному плану, а также занятий с преподавателями в период лабораторно-экзаменационной сессии (в виде обзорных лекций). Рекомендуется следующий порядок изучения предмета:

•Повторить основные законы электротехники, изучаемые в курсе физике.

« Разделы курса изучить в той последовательности, которая рекомендуется программой.

•Ознакомиться с содержанием темы и методическими указаниями к ней.

•Прочитать по учебнику весь материал, относящийся к данной теме. При первом чтении следует построить общее представление об изучаемых вопросах и обязательно понять физический смысл изучаемых явлений.

Только после тщательной проверки и усвоения материала следует приступить к выполнению контрольной работы. Каждый учащийся обязан выполнять контрольную работу своего варианта, номер которого соответствует сумме трех последних цифр учебного шифра. Например, если учебный шифр студента 385-193, то его вариант соответственно определяется как 1 + 9 + 3 = 13.

Расчетную часть задания следует сопровождать краткими и четкими пояснениями.

Номера задач контрольных работ по специальностям приведены в таблице.

Специальность	Номера задач
ФЭУ	1, 5, 7, 9, 14
СВ, ФЭБОШ, БЖ	!, 2, 5, 7, 8, 9, 10, 14
ЭСОУ, ФЭИТ	1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
ЭСЭУ, ТЭТР, ЭСЭОСА	8, 9, 10, 11, 12, 13, 15

Выполняя контрольную работу, нужно отвечать только на поставлен­ный вопрос. Ответы должны ясно выражать мысль и содержать исчерпывающее объяснение.

Контрольная работа выполняется в отдельной тетради аккуратным, разборчивым почерком. Для замечаний преподавателя нужно оставить поля шириной 25-30 мм. Схемы, рисунки и графики должны быть выполнены при помощи чертежных инструментов, пронумерованы и подписаны. Условные обозначения элементов схем, электрических и магнитных величин должны соответствовать ГОСТу и ЕСКД. Решение задач производится в Международной системе единиц СИ.

Выполненная контрольная работа подписывается учащимся и сдается на проверку.

Контрольная работа, в которой имеются грубые ошибки в освеще­нии вопросов, в решении задач и т.д., а также выполненная не самосто­ятельно или не по своему варианту, не зачитывается и после проверки не возвращается. Работа над ошибками выполняется в той же тетради и представляется на проверку вместе с ранее выполненной, но не зачтенной.

После проверки контрольная работа должна быть защищена студентом в период лабораторно-экзаменационной сессии или на консультациях. При защите контрольной работы студент должен свободно владеть теоретическим материалом и методикой решения задач контрольных работ.

К сдаче экзаменов (зачетов) допускаются только те учащиеся, которые выполнили все контрольные работы, получили по ним положительные оценки, защитили их и выполнили лабораторный практикум.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Осокин Б.В., Хайдуков О.П. Электрооборудование судов. — М.: Транспорт,1982.

2. Основы промышленной электроники/ Под ред. В.Г.Герасимова. — М.: Высшая школа, 1986.

3. Касаткин Л.С., Немцов М.В. Электротехника.: М. — Энергоатом-издат,1983.

4. Иванов И.И., Равдоник B.C. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1984.

5. Сборник задач по электротехнике и основам электроники/ Под ред. В.С.Пантюшина. — М. Высшая школа, 1979.

Дополнительная

1. Общая электротехника/ Под ред. А.Т.Блажкина. — Л.: Энергия, 1979.

2. Семенов С.П., Горелейченко А.В., Богачев Э.Ю. Судовые электроизмерительные приборы и информационные системы. — М.: Транс­порт, 1982.

3. Справочник судового электротехника. Т. 1-3/ Под ред. Г.И.Китаенко. — 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Судостроение, 1980.

4. ГОСТ 19880-74. Электротехника. Термины и определения.

5. ГОСТ 1494-77. Электротехника. Буквенные обозначения основных величин.

6. ГОСТ 2.730-73. Обозначения условные графические в схемах. При­боры полупроводниковые.

7. ГОСТ 2.710-81. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах.

8. Правила Регистра СССР. Разделы «Электрооборудование судов» и «Автоматизация судовых механизмов и устройств», 1984.

1 Контрольная работа №1

Задача 1

Для электрической цепи, изображенной на рис.1, по заданным в таблице 1 значениям определить эквивалентное сопротивление цепи, токи и падения напряжений во всех ветвях цепи. Составить баланс мощностей.

Рис.1

Таблица 1

Вар.	Данные к задаче 1
	U, В	E1 B	го, Ом	R1 Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	R5, Ом	R6, Ом	R7, Ом	R8, 0м	R9, Ом	R10, Ом
0	100	12	0,2	2	2	0	6	8	6	4	4	6
1	100	12	0,2		4	5	15		8	12	6	4	12
2	100	12	0,3	8		6	2	0	4	6	5	0
3	80	-12	0,1	0	0	2	3	0	5	1	14	8	6
4	80	14	0,2	5	6		7	5	8	8	7	14	0
5	80	-14	0,3	3	6	4	3	2		0	10	15	15
6	120	14	0,4	10		14	7	0	9	9	0	18	0
7	120	14	0,2		10	6	0	4	8	12	20	0	20
8	120	14	0,3	8	8	6		14	5	0	14	13	14
9	60	-10	0,3	2	8	5	3	5	0	2,5		18	20
10	60	-10	0,1		2	4	8	15		0	20	4	2
11	60	-10	0,3	5		6	3		5	12	6	4	15
12	150	15	0,2	5	5	4	5	20	14	0	22	0	4
13	150	15	0,1		2	0	5	6	20	1	10	6	0
14	150	15	0,5	4		2	3		3	2	10	5	10
15	100	15	0,4	0	0	8	1	0	3	2	4	3	6
16	100	18	0,3	10	14		5	4	9	12	0	15	15
17	100	18	0,6	5	1	6	0	5	0	5	8	4	5
18	90	-8	0,2		3	7	1	0	3	6	3	6	0
19	90	-8	0,2	5		0		7	6	5	2	6	6
20	90	-8	0,2	2	2	3	3	4	0		14	8	6
21	130	12	0,3	8	8	0	6	6	5	5		0	3
22	130	12	0,2		9	9	8		7	7	7	6	7
23	130	12	0,2		4	4	4	0	5	5	0	6	6
24	140	15	0,5	3	3	0	3	5	5	6	7	0	7
25	140	15	0,6	2		4	0	8	0	12	6	9	6
26	140	15	0,5	1	1	2	2	0	7	13	4	0	4
27	110	12	0,3	10	10	6	8		9	15	3	2	1

Примечания:

Если r = 0, то его закоротить.

Если r =, то точки, к которым подключено это сопротивление, остаются разомкнутыми.

Если Е в таблице со знаком «-«, то в схеме изменить направление на противоположное.

Задача 2

Для электрической схемы, изображенной на рис. 2 — 11, по заданным в табл. 2 сопротивлениям и ЭДС, определить токи во всех ветвях цепи, ток в ветви ab и напряжение между точками а и b.

Составить баланс мощностей для заданной схемы.

Рис. 2 Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

Рис.7

Рис.8

Рис.9

Рис. 10

Рис. 11

Таблица 2

Данные к задаче 2										E3, B
Вар.	Рис.	r1, Ом	r2, Ом	r3 Ом	r4, Ом	r5, Ом	r6, Ом	E1, В	E2, В
0	2	1	1	1	6	6	4	12	15	10
1	3	1	1	1	6	6	4	15	10	5
2	4	1	1	1	6	6	4	20	10	10
3	5	1	1	1	6	6	4	20	20	15
4	6	1	1	1	6	6	4	15	10	15
5	7	2	2	4	4	6	6	42	24	–
6	8	2	2	4	4	6	–	20	10	–
7	9	2	8	4	4	6	6	20	10	–
8	10	8	2	4	4	6	–	15	10	–
9	11	2	8	4	4	6	–	10	15	–
10	2	8	2	6	10	0		20	10	–
11	3	2	2	6	10		0	20	20	–
12	4	2	2	6	10		0	15	15	–
13	5	2	2	6		8	8	10	15	–
14	6	2	2	6		8	8	25	20	–
15	7	6	6	2	6	10		30	20	30
16	8	6	6	8	6	2	–	20	20	20
17	9	6	6	8	6	0	2	20	15	10
18	10	6	6	8	6		–	10	15	20
19	11	6	6	8	6		–	15	10	15
20	2	2	8	3	3	4	4	12	12	20
21	4	2	8	3	3	4	4	10	15	20
22	6	8	2	3	3	4	4	25	20	15
23	8	2	8	3	3	4	–	15	10	10
24	10	2	8	3	3	4	–	12	12	12
25	3	8	2	6	6	4	4	24	12	–
26	5	2	8	6	6	4	4	12	24	–
27	7	2	2	6	6	4	4	25	15	–

Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Решебник по ТОЭ

Теоретические основы электротехники: Методические указания и контрольные задания для студентов технических специальностей вузов / Л.А. Бессонов, И.Г. Демидова, М.Е. Заруди и др. – 3-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2003. – 159 с.

Задача 1.1. Линейные электрические цепи постоянного тока
Задача 1.2. Линейные электрические цепи синусоидального тока

Задача 2.1. Определение параметров четырехполюсника
Задача 2.2. Трёхфазные цепи
Задача 2.3. Периодические несинусоидальные токи
Задача 2.4. Электрические фильтры
Задача 2.5. Активные цепи с обратными связями

Задача 3.1. На применение классического и операторного методов
Задача 3.2. На использование интеграла Дюамеля
Задача 3.3. На метод переменных состояния
Задача 3.4. На спектры функций
Задача 3.6. На установившиеся процессы в линии с распределенными параметрами

Задача 4.1. На расчет нелинейной магнитной цепи
Задача 4.2. На расчёт нелинейной электрической цепи по мгновенным значениям
Задача 4.3. На расчет нелинейной электрической цепи по первым гармоникам
Задача 4.4. На метод малого параметра

Задача 5.1. На электрическое поле, неизменное во времени
Задача 5.2. На магнитное поле, неизменное во времени
Задача 5.3. На расчёт электрического поля путем составления интегрального уравнения и приближенного решения его

Задача 6.1. Переменное электромагнитное поле
Задача 6.2. Переменное электромагнитное поле
Задача 6.3. Переменное электромагнитное поле

Задание 1

ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО И СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

 
Задача 1.1. Линейные электрические цепи постоянного тока (пример решения)

 
Задача 1.2. Линейные электрические цепи синусоидального тока (пример решения)

Задание 2

ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКИ, ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ, ПЕРИОДИЧЕСКИЕ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫЕ ТОКИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ, ЦЕПИ С УПРАВЛЯЕМЫМИ ИСТОЧНИКАМИ

 
Задача 2.1. Определение параметров четырехполюсника (пример решения)

 
Задача 2.2. Трёхфазные цепи (пример решения)

 
Задача 2.3. Периодические несинусоидальные токи (пример решения)

 
Задача 2.4. Электрические фильтры (пример решения)

 
Задача 2.5. Активные цепи с обратными связями (пример решения)

Задание 3

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ, СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД, ЛИНИИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ, СИНТЕЗ ЦЕПЕЙ

 
Задача 3.1. На применение классического и операторного методов (пример решения)

 
Задача 3.2. На использование интеграла Дюамеля (пример решения)

 
Задача 3.3. На метод переменных состояния

 
Задача 3.4. На спектры функций (пример решения)

 
Задача 3.6. На установившиеся процессы в линии с распределенными параметрами (пример решения)

Задание 4. 
НЕЛИНЕЙНЫЕ МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Задание 5.
НЕИЗМЕННЫЕ ВО ВРЕМЕНИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ

Задание 6.

Учебно-методические материалы — Тихоокеанский государственный университет

Метрология, стандартизация и сертификация

Учебное пособие для студентов специальностей «Стандартизация и сертификация», «Метрология и метрологическое обеспечение», «Метрология, стандартизация и сертификация» скачать (1.9 MБ)

Основы метрологии и измерений. Лабораторный практикум для студентов технических специальностей всех форм обучения скачать (2.6 MБ)

Архив практических заданий скачать (589.2 KБ)

Таблицы распределения скачать (236.7 KБ)

Список литературы скачать (104.9 KБ)

Выходной контроль скачать (98.0 KБ)

Лабораторные работы

• Осцилограф и его применение скачать (110.3 KБ)
• Исследование свойств стрелочных электроизмерительных приборов скачать (57.3 KБ)
• Преобразователи неэлектрических величин в электрические скачать (35.2 KБ)
• Измерение переменного напряжения скачать (45.8 KБ)
• Градуировка измерителя усилий и деформаций на базе тензометрического преобразователя скачать (59.1 KБ)
• Аттестация нестандартизованного термопреобразователя сопротивления скачать (52.3 KБ)
• Измерение параметров линейных компонент электро- радиоцепей скачать (72.3 KБ)

Общая электротехника и электроника

Лабораторный практикум по разделам «Электрические цепи», «Электромеханика», «Электроника» для студентов технических специальностей всех форм обучения скачать (2.7 MБ)

Программа для расчета параметров цепи скачать (613.5 KБ)

Лабораторные работы

Теоретические основы электротехники

Практикум для студентов технических специальностей всех форм обучения скачать (1.9 MБ)

Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ

Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов дневной и заочной форм обучения по специальности «Открытые горные работы» скачать (270.4 KБ)

Список литературы скачать (96.0 KБ)

Выходной контроль скачать (96.8 KБ)

Электротехника

Анализ переходных процессов в электрических цепях. Учебное пособие к выполнению курсовой работы скачать (1.0 MБ)

Выходной контроль скачать (99.7 KБ)

Лабораторные работы

Электротехника и электроника

Список литературы скачать (92.1 KБ)

Лабораторные работы

Физические основы измерений

Учебное пособие для студентов специальностей «Стандартизация и сертификация», «Метрология и метрологическое обеспечение», «Метрология, стандартизация и сертификация» скачать (1.9 MБ)

Физические основы лазерной обработки

Список литературы скачать (102.2 KБ)

Лабораторные работы

• Изучение встроенного языка Mscript управления лазерным оборудованием Beta-Mark 2000L скачать (111.3 KБ)
• Исследование топографии поверхностей твердых тел методами атомно-силовой микроскопии скачать (297.0 KБ)
• Исследование влияния мощности лазерного излучения на состояние поверхностей скачать (82.6 KБ)

Электротехника и основы электроники

Лабораторный практикум по электротехнике. Учебное пособие по изучению курса дисциплины и выполнению лабораторных работ скачать (4.1 MБ)

Физические основы измерений и эталоны

Основы метрологии и измерений. Лабораторный практикум для студентов технических специальностей всех форм обучения скачать (2.6 MБ)

Электротехника и общая электроника

Лабораторный практикум по разделам «Электрические цепи», «Электромеханика», «Электроника» для студентов технических специальностей всех форм обучения скачать (2.7 MБ)

Список заданий на контрольную работу для студентов заочной формы обучения скачать (205.6 KБ)

Учебные пособия ТОЭ, ТЛЭЦ, ОТЦ, электртехника

В разделе выложены для свободного скачивания электронные версии учебников, задачников, решебников, методичек по дисциплинам Теоретические основы электротехники (ТОЭ), Основы теории цепей (ОТЦ), теория линейных электрических цепей (ТЛЭЦ), теоретическая электротехника, электротехника

Задачники ТОЭ ТЛЭЦ ОТЦ электротехника  13 файлов

Задачники по дисциплинам ТОЭ, ТЛЭЦ, ОТЦ, электротехника скачать

Бутырин П.А. Алексейчик Л.В. и др. Сборник задач по теоретическим основам электротехники: в 2 т. Том 1. Электрические и магнитные цепи с сосредоточенными параметрами. – 2012. – 595 с.; ил.

Бутырин П.А. Алексейчик Л.В. и др. Сборник задач по теоретическим основам электротехники: в 2 т. Том 2. Электрические цепи с распределенными параметрами. Электромагнитное поле. – 2012. – 571 с.: ил.

Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей: Учеб. пособ. для электротехнич., радиотехнич. спец. вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1990. — 544 с: ил.

Шебес М.Р. Теория линейных электрических цепей в упражнениях и задачах. Учебное пособие для электротехнич. и радиотехнич. специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1973. 656 с. с илл.

Шебес М.Р. Теория линейных электрических цепей в упражнениях и задачах. – М.: Высшая школа, 1967.

Сборник задач по основам теоретической электротехники: Учебное пособие / Под ред. Ю.А. Бычкова, В.М. Золотницкого, Э.П. Чернышева, А.Н. Белянина, Е.Б. Соловьевой. – СПб.: Издательство «Лань», 2011. – 400 с.: ил. – (Учебники для вузов. Специальная литература)

Сборник задач по электротехнике и основам электроники: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов / В.Г. Герасимов, X.Э. Зайдель, В.В. Коген-Далин и др.; Под ред. В.Г. Герасимова.— 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1987.— 288 с.: ил.

Сборник задач по электротехнике и основам электроники: Учеб. пособие для вузов / М.Ю. Анвельт, В.Г. Герасимов, В.П. Данильченко и др.; Под ред. В.С. Пантюшина. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. школа, 1979. – 253 с., ил.

Сборник задач по теоретическим основам электротехники: учеб. пособие для энерг. и приборост. спец. вузов. — 3-е изд., перераб. и доп./ Л.А. Бессонов, И.Г. Демидова, М.Е. Заруди и др.; Под ред. Л.А. Бессонова. — М.: Высш. шк., 1988. — 543 с.: ил.

Сборник задач по теоретическим основам электротехники: Учеб. пособие для энерг. и приборостр. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. и испр. / Л.А. Бессонов, И.Г. Демидова, М.Е. Заруди и др.; Под ред. JI.А. Бессонова. – М.: Высш. шк.: 2003. – 528 с.: ил.

Теоретические основы электротехники: Методические указания и контрольные задания для студентов технических специальностей вузов / Л. А. Бессонов, И. Г. Демидова, М. Е. Заруди и др. – 3-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2003. – 159 с.

Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники: Учеб. пособие для вузов / Под ред. проф. П.А. Ионкина. – М: Энергоиздат, 1982. – 768 с., ил.

Сборник задач по теории электрических цепей: Учеб. пособие для вузов / Данилов Л.В., Матханов П.Н., Мерзлютин Ю.Б. и др.; Под ред. Матханова П.Н., Данилова Л.В. – М.: Высш. школа, 1980. – 224 с., ил.

---

Методички ТОЭ ТЛЭЦ ОТЦ электротехника  5 файлов

Методички по дисциплинам ТОЭ, ТЛЭЦ, ОТЦ, электротехника скачать

Основы метрологии и электрические измерения. Задание на контрольную работу № 1 с методическими указаниями для студентов III курса специальностей электрификация железнодорожного транспорта и автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте. – М.: ВЗИИТ, 1986

Метрология, стандартизация и сертификация: Задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов заочного обучения специальностей 181400, 101800, 211900, 071900 / Бердников И.А., Санникова Е.П. – Екатеринбург: УрГУПС, 2007

Электротехника и основы электроники: Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей высших учебных заведений / Соколов Б.П., Соколов В.Б. – М.: Высш. шк., 1985. – 128 с, ил

Пигарев А.Ю. Электротехника и электроника: Методические указания для выполнения индивидуальных расчетно-графических заданий на основе системы схемотехнического моделирования Multisim 9. Новосибирск, 2009

Артеменко Ю.П., Сапожникова Н.М. Теоретические основы электротехники: Пособие по выполнению курсовой работы. – М.: МГТУ ГА, 2009

---

Решебники ТОЭ ТЛЭЦ ОТЦ электротехника  3 файла

Решебники с примерами решения задач по дисциплинам ТОЭ, ТЛЭЦ, ОТЦ, электротехника скачать

Пономаренко В.К. Пособие к практическим занятиям по теории электрических цепей. Учебное пособие — 2-е изд., переработанное и дополненное. Озерск: ОТИ МИФИ, 2001, 200 стр.

Зайчик М.Ю. Сборник задач и упражнений по теоретической электротехнике: Учеб. пособие для техникумов. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 496 с.: ил

Константинов В.И., Симонов А.Ф. Сборник практических примеров и задач по общей электротехнике. Изд. 3-е, переработ. и доп. Учеб. пособие для неэлектротехн. специальностей техникумов. М., «Высшая школа», 1971, 264 стр. с илл.

---

Учебники ТОЭ ТЛЭЦ ОТЦ электротехника  10 файлов

Учебники по дисциплинам ТОЭ, ТЛЭЦ, ОТЦ, электротехника скачать

Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебник для электротехн., энерг., приборостроит. спец. вузов. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1986. – 263 с.: ил.

Волков Е.А., Санковский Э.И., Сидорович Д.Ю. Теория линейных электрических цепей железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Под общей ред. проф. В.А. Кудряшова. – М.: Маршрут, 2005. – 509 с.

Каллер М.Я., Соболев Ю.В., Богданов А.Г. Теория линейных электрических цепей железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Учебник для вузов ж.-д. трансп. – М.: Транспорт, 1987. – 335 с.

Ю.А. Бычков, 
В.М. Золотницкий, 
Э.П. Чернышев, 
А.Н. Белянин Основы теоретической электротехники: Учебное пособие. 2-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008. – 592 с.: ил. – (Учебники для вузов. Специальная литература)

Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 1. – 4-е изд. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – СПб.: Питер, 2003. – 463 с.: ил.

Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. – 9-е изд., перераб. и доп. – М.: «Высшая школа», 1996. – 638 с.

Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 3. – 4-е изд. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – СПб.: Питер, 2003. – 377 с.: ил.

Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 2. – 4-е изд. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – СПб.: Питер, 2003. – 576 с.: ил.

А.Е. Каплянский, А.П. Лысенко, Л.С. Полотовский. Теоретические основы электротехники. Изд. 2-е. Учеб. пособие для электротехнических и энергетических специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1972. 448 с. с илл.

Иванов И.И., Лукин А.Ф., Соловьев Г.И. Электротехника. Основные положения, примеры и задачи. 2-е изд., исправленное. – СПб.: Издательство «Лань», 2002. – 192 с.

---

Методичка Электрические цепи

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению

лабораторных работ по разделу

“ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ”

курса

“ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА”

Воропаев В.В.

ТВЕРЬ 2007

Методические указания содержат описание 8 лабораторных работ, охватывающих вопросы теории электрических цепей. В работах проводятся исследования свойств и характеристик линейных цепей постоянного тока, цепей однофазного синусоидального тока с последовательным и параллельным соединением реактивных сопротивлений (резонанс напряжений и токов), цепей с взаимной индуктивностью, трёхфазных цепей с соединением нагрузок звездой и треугольником, цепей периодического несинусоидального тока и экспериментальная проверка законов коммутации на примере цепей постоянного тока.

Объём изучаемого материала охватывает широкий круг вопросов и является достаточным для освоения раздела “Электрические цепи” курса “Общей электротехники”.

Составитель: к.т.н. Воропаев В.В.

© Воропаев В.В.

Лабораторная работа № 1

Исследование линейной цепи постоянного тока

Цель работы

1.Исследование электрического состояния цепи с одним источником питания при смешанном соединении пассивных элементов, проверка свойства линейности.

2.Экспериментальная проверка метода наложения.

3.Экспериментальное исследование выделения максимальной мощности в сопротивлении нагрузки активного двухполюсника.

4.Экспериментальная проверка метода эквивалентного генератора (активного двухполюсника).

Рабочее задание

1.Исследование электрического состояния цепи с одним источником питания.

1.1.Собрать схему рис. 1.1. Установить заданный преподавателем режим, измерить токи в ветвях схемы и напряжения на её участках. Результаты измерений свести в таблицу 1.1 (первая строка).

1.2.Уменьшить входное напряжение источника и измерить токи в ветвях и напряжения на участках схемы при двух значениях входного напряжения. Результаты измерений свести в таблицу 1.1 (вторая и третья строки).

1.3.Установить на входе схемы первоначальное напряжение и измерить

токи в ветвях и напряжения на участках схемы для сопротивления R2 равного половине своего первоначального значения и равного нулю. Результаты измерений свести в таблицу 1.1 (четвёртая и пятая строки).

a	R1 b	R2	ñ
A1			A2
E1	A3

d

Рис. 1.1

1.4.По данным первых трёх строк таблицы 1.1. в одной системе координат построить зависимости I1, Ubd, Uab = f(Uad).

1.5.По данным таблицы 1.1 (строки 4 и 5) в одной системе координат

построить зависимости I1, I3, Uab = f(I2) и провести обоснование соотношений между токами в ветвях схемы до и после уменьшения сопротивления R2. Проверить свойство линейности.

1.6.Произвести вычисления величин эквивалентного входного

сопротивления схемы RЭ (относительно узлов ad) и мощностей, выделяющихся в виде тепла на резисторах R1, R2’, R3 и RЭ при протекании по ним соответствующих электрических токов.

Таблица 1.1

№

Параметры схемы

Результаты измерений

Результаты вычислений

R1

R3

R2’

Uad

Uab

Ubd

I1

I2

I3

RЭ

P1

P3

P2’

P

п/п

Ом

Ом

Ом

В

В

В

А

А

А

Ом

Вт

Вт

Вт

Вт

1

2

3

4

5

Примечание: R2’ = R2 + R02

2.Экспериментальная проверка принципа наложения.

2.1.Собрать цепь по рис. 1.2. Установить значения сопротивлений и ЭДС источников согласно указаниям преподавателя. Установленные значения ЭДС и сопротивлений не изменять в течение всего опыта.

2.2. Подключить оба источника ЭДС и произвести измерения токов и падений напряжений на всех участках электрической цепи. Результаты измерений свести в табл. 1.2 (строка для режима цепи с двумя источниками).

Таблица 1.2

Режим

I1

I2

I3

Uad

Uab

Ubd

Ucd

Ubc

ϕa

ϕb

ϕc

ϕd

№

Подключены

А

А

А

В

В

В

В

В

В

В

В

В

1

E1, E2

2

E1= В

3

E2= В

2.3.Отключить источник ЭДС E2, а вместо него к узлам cd подключить сопротивление R02, эквивалентное внутреннему сопротивлению ЭДС E2. Произвести измерения частичных токов и падений напряжений на всех участках электрической цепи. Результаты измерений свести в табл. 1.2

(строка для режима цепи с источником E1). После окончания измерений отключить резистор R02 и снова подключить источник ЭДС E2.

2.4.Отключить источник ЭДС E1, а вместо него к узлам ad подключить сопротивление R01, эквивалентное внутреннему сопротивлению ЭДС E1. Произвести измерения частичных токов и падений напряжений на всех участках электрической цепи. Результаты измерений свести в табл. 1.2 (строка для режима цепи с источником E2).

2.5.Для всех режимов цепи вычислить значения потенциалов узлов a, b, c, d по отношению к узлу с условно-нулевым потенциалом, принятым по табл. 1.3. Результаты расчётов свести в табл. 1.2.

2.6.По результатам измерений сделать вывод о выполнимости принципа наложения для токов, напряжений и потенциалов узлов.

Таблица 1.3

Вариант	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Зануляемый	a	b	c	d	a	b	c	d	a	b
узел

3.Экспериментальное исследование выделения максимальной мощности в сопротивлении нагрузки активного двухполюсника.

3.1.Собрать схему рис. 1.3. В качестве активного двухполюсника принимается подсхема с двумя источниками ЭДС, выделенная относительно узлов bd, а в качестве нагрузки – пассивная цепь с сопротивлением R3.

3.2.Установить величины сопротивлений R1, R01, R2, R02 согласно указаниям преподавателя. Величины указанных сопротивлений не должны изменяться в течение всех последующих измерений.

3.3.Подключить вольтметр к узлам bd. При разомкнутом ключе S3 измерить значения тока I3 и напряжения между узлами bd. Результаты занести в таблицу 1.4.

+

Рис. 1.3

3.4.Замкнуть ключ S3 и сопротивлением R3 изменять ток через него (I3) с шагом 0,1 А. Результаты замеров на каждом шаге изменения тока сводятся в табл. 1.4.

3.5.По результатам измерений вычислить потребляемую

сопротивлением R3 мощность P3. Построить график зависимости P3 = f(R3). По полученной графической зависимости определить сопротивление R3, соответствующее максимальной мощности P3, выделяемой в сопротивлении нагрузки активного двухполюсника.

3.6.По известным сопротивлениям схемы-замещения активного

двухполюсника вычислить его входное сопротивление RВХ. Определить соотношение полученного RВХ и снятого с графика R3. Сделать вывод о выполнении условия выделения максимальной мощности в сопротивлении нагрузки активного двухполюсника.

Таблица 1.4

I3, А 0 0,1 0,2

Ubd, В

R3, Ом

P3, Вт

4.Экспериментальная проверка метода эквивалентного генератора.

4.1.В качестве эквивалентного генератора используется активный двухполюсник по подпункту 3 (рис. 1.3) при тех же значениях сопротивлений R1, R01, R2, R02. В качестве нагрузки используется сопротивление R3.

4.2.Установить произвольное (не нулевое) значение сопротивления R3 и измерить величины тока I3 и напряжения Ubd. Результаты измерений занести

втабл. 1.5.

4.3.Провести опыт холостого хода, для чего разомкнуть ключ S3 и измерить величину напряжения холостого хода UXX между узлами bd. Результаты измерений свести в табл. 1.5.

4.4.Провести опыт короткого замыкания, для чего при замкнутом ключе

S3 установить нулевое значение сопротивления R3. Измерить ток короткого замыкания эквивалентного генератора IКЗ амперметром A3. Результаты измерений свести в табл. 1.5.

4.5.По результатам измерений вычислить входное сопротивление

эквивалентного генератора RВХ = UXX / IКЗ. Значение RВХ сравнить с результатами расчётов в п.п. 3.6.

4.6.Методом эквивалентного генератора вычислить ток I3 и сравнить с экспериментальным значением.

						Таблица 1.5
		Измерено		IКЗ	Вычислено
Ubd	I3	R3	UXX		RВХ		I3
В	А	Ом	В	А	Ом		А

5.Исследование режимов работы источников электрической энергии.

5.1.Собрать схему рис. 1.3. Установить значения сопротивлений и величин ЭДС согласно указаниям преподавателя.

5.2.Изменением сопротивления R3 для источника с меньшим значением ЭДС установить режимы потребителя, холостого хода, генератора. Для каждого режима измерить токи в ветвях, напряжения на участках цепи и зажимах источников. Результаты измерений свести в табл. 1.6.

5.3.По значениям измеренных напряжений для каждого из режимов работы источника ЭДС вычислить потенциалы узлов a, b, c, d (принимая за нулевой тот же, что и в п.п. 2.5 по табл. 1.3) и построить потенциальные диаграммы для внешнего контура схемы рис. 1.3.

5.4.Для каждого из режимов составить баланс мощности, для чего определить сумму мощностей источников и сумму мощностей потребителей.

5.5.Построить вольт–амперные характеристики обоих источников как линейных элементов (по двум точкам).

Таблица 1.6

Режим

I1

I2

I3

Uad

Uab

Ubd

Ucd

Ubc

R3

R1

R01

R2

R02

А

А

А

В

В

В

В

В

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Генераторный

Холостой ход

Потребитель

Контрольные вопросы

1.Режимы работы источников электрической энергии и их характерные особенности.

2.Способ экспериментального определения значений ЭДС источников.

3.Определения и формульные зависимости основных законов электрических цепей (законов Ома и Кирхгофа).

4.Понятие электрической цепи, узла электрической цепи, ветви, контура.

5.Понятие проводимости ветви.

6.Признаки последовательного соединения элементов цепи. Эквивалентное сопротивление участка цепи с последовательным соединением элементов.

7.Признаки параллельного соединения элементов цепи. Эквивалентное сопротивление участка цепи с параллельным соединением элементов.

8.Метод наложения. Порядок расчёта цепей с несколькими источниками электрической энергии методом наложения.

9.Последовательная и параллельная схемы замещения реального источника электрической энергии.

10.Вольт–амперная характеристика реального источника электрической энергии.

11.Метод эквивалентного генератора (активного двухполюсника). Порядок расчёта.

12.Активный двухполюсник. Условие выделения максимальной мощности в сопротивлении нагрузки активного двухполюсника.

8

Лабораторная работа № 2

Исследование цепи переменного тока при последовательном соединении реактивных сопротивлений

Цель работы

1.Исследование явления резонанса напряжений.

2.Экспериментальное изучение влияния изменения одного из параметров электрической цепи на величины тока, мощности и напряжения.

Рабочее задание

1.Собрать схему рис. 2.1. Замкнуть ключ S, подать напряжение на указанную преподавателем катушку индуктивности и провести измерения тока, напряжения и мощности для определения её параметров. Результаты свести в табл. 2.1.

2.Рассчитать величины, указанные в табл. 2.1.

3.Используя параметры катушки индуктивности, рассчитать значение резонансной ёмкости C0. Частота питающей сети 50 Гц.

4.Разомкнуть ключ S. Установить ёмкость конденсатора равную резонансной ёмкости (округлив её в мкФ до десятых) и подать напряжение питания, при котором по электрической цепи протекает ток не менее 1 А, но и не более 5 А.

5.Провести измерения тока, напряжения на катушке индуктивности, напряжения на конденсаторе, потребляемой мощности при различных значениях ёмкости конденсатора. Ёмкость увеличивать с одинаковым шагом (взятым в пределах 2 – 10 мкФ) таким образом, чтобы получить 4 –

5 значений ёмкости менее C0, значение равное C0 и 4 – 5 значений ёмкости более C0. Результаты измерений свести в табл. 2.2.

6.Рассчитать необходимые величины в табл. 2.2.

7.Построить в масштабе в одной системе координат зависимости UK, UA, UL,

UC = f(C).

		L i	Ri
	V			Ñ
	A	V1	V2		S
	W
		Рис. 2.1
		9

							Вычислено		Таблица 2.1
	Измерено
U		I		P	ZK	RK	XL	L	ϕK	Q
В		А		Вт	Ом	Ом	Ом	мГн	град.	–

8.Построить векторные диаграммы напряжений для режимов работы электрической цепи при ёмкости меньшей, равной и большей резонансной ёмкости C0.

Таблица 2.2

Измерено

Вычислено

U

C

I

P

UK

UC

Z

XC

UA

UL

ϕ

В

мкФ

А

Вт

В

В

Ом

Ом

В

В

град.

Контрольные вопросы

1.Резонанс напряжений. Условие его возникновения.

2.Индуктивное и ёмкостное сопротивления. Их зависимость от частоты.

3.Изменение каких параметров электрической цепи может привести к резонансу напряжений.

4.Запишите комплекс полного сопротивления участка цепи, содержащего последовательное соединение L и C, в алгебраической, показательной и тригонометрической формах.

5.Для одной из строк таблицы 2.2 постройте треугольник сопротивлений.

6.Для одной из строк таблицы 2.2 постройте треугольник мощностей.

7.Запишите комплекс полной мощности в алгебраической, показательной и тригонометрической формах.

8.Запишите законы Ома и Кирхгофа применительно к цепям переменного тока.

Электротехника и электроника методичка 2016

Электроснабжение с основами электротехники: метод. пособие для изуч. дисц. и вып. контр. заданий: ФЗДО: напр. подгот. 08.03.01 — Строительство: проф. подгот.: «Промышленное и гражданское строительство», «Водоснабжение и водоотведение» / сост.: Н.А. Завьялова, В.Н. Осовской

Пояснительная записка оформляется на листах белой бумаги формата А4 (210×297мм). Размеры полей следующие: левое – 30 мм, правое – не менее 10 мм, верхнее – не менее 15мм, нижнее – не менее 20 мм. Рамка на страницах не выполняется.

Текст пояснительной записки, оформленной на компьютере, должен иметь размер шрифта 14, расстояние между строками – 1.5 интервала.

При оформлении пояснительной записки вручную размер текста должен быть не менее, чем в компьютерном варианте.

Пояснительная записка должна быть пронумерована, сшита и иметь титульный лист в соответствии с образцом, приведенным в приложении.

Студент должен выполнить свой вариант задания, который определяется по двум последним цифрам номера зачетной книжки студента, если он не превышает 50, и 3-й цифре с конца номера зачетной книжки, если две последние цифры более 50.

2.ПРОГРАММА УЧЕБНОГО КУРСА

1.Основные понятия теории электрических цепей.

2.Однофазные цепи переменного тока. Способы представления синусоидальных величин. Последовательное, параллельное, смешанное соединение элементов. Векторные диаграммы. Баланс мощностей в цепи переменного тока.

3.Трёхфазные цепи. Соединение нагрузки звездой и треугольником при различных режимах работы цепи. Мощность трёхфазной цепи.

4.Трансформаторы. Назначение и принцип действия. Режимы холостого хода и короткого замыкания трансформатора. Нагрузочный режим трансформатора. Потери мощности и КПД. Трёхфазные трансформаторы.

5.Машины постоянного тока. Устройство и принцип действия машины постоянного тока. Способы возбуждения машины постоянного тока. Работа в режиме двигателя постоянного тока. Работа в режиме генератора постоянного тока. Пуск, реверсирование и КПД машины постоянного тока.

6.Асинхронные машины. Устройство и принцип действия асинхронного двигателя. Механическая характеристика асинхронного двигателя. Пуск асинхронного двигателя. Способы регулирования скорости вращения асинхронного двигателя.

7.Основы электроснабжения. Источники электроэнергии. Качество электроэнергии. Линии электропередачи. Общие схемы электроснабжения. Электрические сети зданий и сооружений. Электрооборудование зданий и сооружений.

4