Курс лекции и примеры решения задач по электротехнике и электронике

Проектирование электронных устройств

Базовые устройства электроники
Низкочастотный RC- генератор
Расчет полюсов ARC-фильтра
Спинтроника
Расчет управляемых тиристорных выпрямителей
LC-генератор с обратной связью
Математический расчет дальности Wi-fi сигнала
Полевые транзисторы

Конспект лекций по физике

Механика
Термодинамика
Электротехника
Оптика
Квантовая механика
Эффективная организация обмена информации
Ядерная физика

Курсовой расчет по сопромату

Расчет на жесткость
Испытание материалов на выносливость
Определение напряжений в стенке
тонкостенного сосуда
Проверка теории изгибающего удара
Расчет на жесткость стержня
постоянного сечения
Вычисление моментов инерции
Определение модуля сдвига
для изотропных материалов
Расчет фермы козлового крана

Начертательная геометрия

Построить три проекции призмы
Решение практических задач
Деление отрезка в заданном отношении
Позиционные задачи
Метрические задачи
Построить проекции линии пересечения
двух плоскостей
Построить пересечение конуса и призмы
Аксонометрические проекции
Преобразование комплексного чертежа
Сечение поверхности плоскостью

Профилактическое обслуживание ПК

Блок питания
Активное профилактическое обслуживание
Чистка плат и разъемов
Профилактическое обслуживание жестких
дисков
Циклы включения и выключения
Радиочастотные помехи
Сетевые фильтры-стабилизаторы
Программы для резервного копирования
Ленты для накопителей
Заключение контракта на обслуживание
Программы расширенной диагностики
Диагностика Norton Utilities

Программа Drive Probe

Энергетика

Техногенные катастрофы
История развития ядерной индустрии
Оборудование электростанций
Электротехника

Математика

Контрольная
Практикум по решению математических задач
Типовой расчет
  • Доказать сходимость ряда 
  • Основные свойства преобразования Лапласа
  • Вычислить интеграл
  • Теория вероятностей и
    математическая статистика
  • Формула полной вероятности
  • Локальная и интегральная теоремы Лапласа
  • Вычисление пределов
  • Раскрытие неопределенностей
  • Дифференцирование функций
  • Правило Лопиталя вычисления пределов
  • Найти частные производные первого порядка
  • Производная по направлению и градиент
  • Исследование функций
  • Направления выпуклости графика функции
    одного переменного
  • Провести полное исследование
    и построить график функции
  • Экстремумы функции двух переменных.
  • Интегралы и их приложения
  • Внесение под знак дифференциала
    и замена переменной
    .
  • Интегрирование выражений,
    содержащих квадратный трехчлен
  • Приложения определенного интеграла
  • ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

    Понятие переходного процесса

    При изучении предыдущего материала рассматривались установившиеся режимы работы электрических цепей с сосредоточенными параметрами, т.е. режимы, которые устанавливаются в цепи при неизменных напряжении, токе, сопротивлении и др.

    Например, ток в цепи с последовательно соединенными резистором и катушкой (рис. 4.1) при питании от источника постоянного тока

    .

    Теоретически такой ток установится в цепи через бесконечно большое время после включения, а практически – через конечное время. Если после наступления установившегося неизменного тока вновь изменить напряжение, то соответственно изменится и ток. Переход от одного установившегося режима к другому происходит не мгновенно, а в течение некоторого времени (рис. 4.2). Процессы, возникаю–

    Рис. 4. 2

    щие в цепях при переходе от одного установившегося режима к другому, называют переходными. Переходные процессы возникают при всяком внезапном изменении параметров цепи, включении, переключении или отключении ветвей, при коротком замыкании и др. Момент внезапного изменения режима работы электрической цепи принимают за начальный (нулевой) момент времени, относительно которого характеризуют состояние цепи и описывают сам переходный процесс. Переходные токи, напряжения, ЭДС и др. обозначают малыми буквами. Так, в момент времени, предшествующий изменению режима, ток обозначают , в первый момент времени после изменения режима , в заданный момент времени  – . Для процессов, показанных на рис. 4.2

    .

    Продолжительность переходного процесса может быть очень малой и исчисляться долями секунды, но токи и напряжения или другие параметры, характеризующие процесс, могут достигать экстремальных значений, с точки зрения последствий для электрической цепи. Наглядным примером является перенапряжение, возникающее при отключении цепи с катушкой большой индуктивности. ЭДС самоиндукции тем больше, чем быстрее изменяется ток

    При внезапном отключении цепи эта ЭДС может достигать значений, недопустимых для изоляции электроустановки и возникнуть электрическая дуга между размыкаемыми участками цепи или ее короткое замыкание. Примерами скачков тока при переходных процессах могут служить внезапные короткие замыкания в электрических машинах и трансформаторах, включение цепей с конденсаторами и др. Иногда, наоборот, переходный процесс приводит к полезным, желательным результатам, и система выполняется таким образом, чтобы возникал необходимый переходный процесс.

    Законы коммутации

    Переходные процессы вызываются коммутацией в цепи. Коммутация – это замыкание или размыкание коммутирующих приборов (рис. 4.3). В результате таких внезапных изменений параметров в электрической цепи происходит переход из энергетического состояния, соответствующего докоммутационному режиму, к энергетическому состоянию, соответствующему послекоммутационному режиму.

    При анализе переходных процессов пользуются двумя законами (правилами) коммутации.

    Первый закон коммутации: в любой ветви с катушкой ток и магнитный поток в момент коммутации сохраняют те значения, которые они имели непосредственно перед коммутацией, и дальше начинают изменяться с этих значений. Иначе: ток через катушку не может измениться скачком. Этот закон можно записать в виде равенства

    Для доказательства закона достаточно рассмотреть уравнение цепи (рис. 4.4), составленное по второму закону Кирхгофа

    Если допустить, что ток в цепи изменяется скачком, то напряжение на катушке будет равно бесконечности

    Тогда в цепи не соблюдается закон Кирхгофа, что невозможно. 

    В случае нескольких цепей связанных взаимной индуктивностью, но не имеющих в каждой катушке магнитных потоков рассеяния, в момент

     Рис. 4.4 коммутации общий магнитный поток не может измениться скачком, тогда как токи в каждой из этих цепей могут измениться скачком.

    Второй закон коммутации: в любой ветви напряжение и заряд на конденсаторе сохраняют в момент коммутации те значения, которые они имели непосредственно перед коммутацией, и в дальнейшем изменяются, начиная с этих значений.

    Иначе: напряжение на конденсаторе не может измениться скачком

    Для доказательства закона рассмотрим уравнение цепи (рис. 4.5) по второму закону Кирхгофа

     Рис 4.4. 

    Если допустить, что напряжение на конденсаторе изменяется скачком, то производная  а второй закон Кирхгофа нарушается. Однако ток через конденсатор

    может изменяться скачком, что не противоречит второму закону Кирхгофа.

    С энергетической точки зрения невозможность скачка тока через катушку и напряжения на конденсаторе объясняются невозможностью мгновенного изменения запасенных в них энергии магнитного поля катушки Li2/2 и энергии электрического поля конденсатора Cu2/2. Для этого потребовалась бы бесконечно большая мощность источника, что лишено физического смысла.

    Переходный и свободный процессы Переходный процесс в электрической цепи можно представить в виде двух составляющих: установившегося и свободного

    Включение резистора и катушки на постоянное напряжение

    ЦЕПИ НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА Причин отличия кривых токов и напряжений от синусоидальной формы несколько. Во-первых, в генераторах переменного тока кривая распределения магнитной индукции вдоль воздушного зазора из-за конструктивного несовершенства машин может отличаться от синусоиды. Это приводит к возникновению в обмотках несинусоидальной ЭДС.

    Мощности цепи несинусоидального тока Под активной мощностью несинусоидального тока понимают среднее значение мгновенной мощности за период  первой гармоники

    НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО И СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА В теории линейных цепей предполагается, что параметры всех сосредоточенных элементов: сопротивление резистора , индуктивность катушки , емкость конденсатора  – являются неизменными, не зависящими от токов и напряжений. Это предположение является идеализацией. В действительности параметры элементов в какой-то степени зависят от тока и напряжения. Поэтому параметры , и допустимо считать неизменными лишь в ограниченных пределах изменения токов и напряжений.

    Нелинейные цепи переменного тока с ферромагнитными элементами Нелинейные индуктивные элементы

    На главную страницу: Лабораторные по электротехнике