Линейные однофазные электрические цепи синусоидального тока

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

И ЭЛЕКТРОНИКА

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения химико-технологических специальностей

Издательство

Иркутского государственного технического университета

2008

Электротехника и электроника. Программа, методические указания и контрольные задания. Составили Макарьева И.П., Гаврилова Ю. В. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. – 43 с.

Приведены методические указания по решению задач, краткие теоретические сведения по дисциплине «Электротехника и Электроника», контрольные задания и литература. Составлены на основе Методических указаний и контрольных заданий по электротехнике и основам электроники для студентов-заочников строительных и химико-технологических специальностей высших учебных заведений, утвержденных Главным учебно-методическим управлением высшего образования в 1990 г, с учетом нового Образовательного стандарта высшего профессионального образования. Предназначены для студентов заочного факультета химико-технологических специальностей.

Библиогр. 13 назв. Ил. 27. Табл. 7.    

Рецензент: канд. техн. наук, заведующий кафедрой «Электропривод и транспорт» О.В. Арсентьев

Редактор                                      Андриевич И.Л.

Подписано в печать 4.12.08. Формат 60х84/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 3

Уч.-изд. л. 2,75. Тираж 200 экз. Зак. 3. Поз. плана 82

ИД № 06506 от 26.12.2001

Иркутский государственный технический университет

664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ... 4

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРНО–ЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЕ.. 4

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ... 5

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ.. 7

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ... 9

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ТЕМАМ КУРСА.. 10

1. Линейные цепи постоянного тока. 10

1.1. Основные понятия, определения и законы электрических цепей. 10

1.2. Использование законов Кирхгофа для расчета сложных электрических цепей. 12

2. Линейные цепи переменного тока. 14

2.1. Электрические цепи однофазного синусоидального тока. 14

2.2. Трехфазные цепи синусоидального тока. 18

2.2.1. Соединение фаз трехфазной цепи звездой. 18

2.2.2. Соединение фаз трехфазной цепи треугольником. 22

3. Трансформаторы.. 23

4. Асинхронные двигатели. 26

5. Электрические машины постоянного тока. 30

6. Электроника. 33

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ.. 39

Библиографический список. 43

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель изучения дисциплины.Дисциплина «Электротехника и электроника» занимает особое место в процессе формирования инженера - химика, так как является фундаментом, на котором строится преподавание всех электротехнических дисциплин.

Целью электротехнических дисциплин является теоретическая и практическая подготовка инженеров - химиков в области электротехники, электроники, электроизмерительной техники, электропривода, электроснабжения и электрооборудования в такой степени, чтобы они могли выбирать необходимые электротехнические устройства, уметь их правильно использовать и составлять совместно с инженерами электриками технические задания на разработку электрических частей автоматических устройств для управления производственными процессами.

Задачи изучения дисциплины.В результате изучения дисциплины студент должен знать и уметь использовать:

основную электротехническую терминологию и символику;

основные законы, закономерности и методы анализа электрических цепей постоянного и переменного токов;

назначение, устройство, принцип работы и основные характеристики трансформаторов, электрических машин постоянного и переменного токов;

принцип работы и основные характеристики электронных устройств;

основы электроснабжения потребителей, электропривода машин и механизмов.

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРНО–ЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЕ

Приступая к изучению дисциплины «электротехника и электроника» предполагается, что студенты освоили определенный материал следующих разделов:

по курсу «Высшая математика»:

линейная алгебра, аналитическая геометрия, дифференциальные исчисления, интегральные исчисления, дифференциальные уравнения, векторная алгебра и комплексные числа;

по курсу «Физика»:

электростатика, постоянный ток, электромагнетизм, колебания и волны, элементы атомной физики, квантовой механики, физики твердого тела.

Перечень дисциплин, в которых будут использованы результаты изучения электротехники и электроники:

1. Электрические методы контроля.

2. Автоматический контроль технологического процесса.

3. Системы управления химико-технологическими процессами.

4. Процессы и аппараты химической промышленности.

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

Предмет и этапы в истории электротехники и электроники. Роль наук об использовании электрической энергии в развитии техники и становлении инженера. Общая структура и задачи курса. Рекомендуемая литература по дисциплине «Электротехника и электроника».

Электрические цепи постоянного тока

Электрическая цепь, ее элементы и режимы работы. Метод непосредственного применения законов Кирхгофа для электрической цепи с несколькими источниками ЭДС.

Линейные однофазные электрические цепи синусоидального тока

Получение, параметры синусоидальной ЭДС; способы представления синусоидальных электрических величин; линейные элементы  и энергетические процессы в них. Неразветвленная электрическая цепь с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями. Фазовые соотношения между током и напряжением. Расчет цепи, векторные диаграммы. Резонанс напряжений. Мощности электрической цепи переменного тока. Коэффициент мощности и его технико-экономическое значение. Разветвленная электрическая цепь, методы расчета цепи. Резонанс токов. Повышение коэффициента мощности . Векторные диаграммы.