Тема 1.2 Электрические цепи постоянного тока

Содержание учебного материала

    Элементы электрической цепи. Источники и приемники (потребители) электрической энергии. Физические основы работы источников ЭДС. Электрическое сопротивление и проводимость проводников. Электрический ток: направление, сила, плотность. Закон Ома для участка цепи и полной цепи. Общее сопротивление цепи, ток, напряжение, мощность при последовательном, параллельном и смешанном соединениях резисторов. Работа и мощность электрического тока. Режимы работы электрической цепи. Закон Джоуля - Ленца. Использование теплового действия тока в технике. Расчет простых цепей.

        Методические указания

При изучении данной темы рекомендуется материал, изложенный в источнике [1], глава 2.

       Вопросы для самоконтроля

1. Начертите простейшую электрическую цепь, перечислите элементы.

2. Запишите формулу электрического сопротивления.

3. Принцип действия плавких предохранителей.

4. Определения контура, ветви, узла электрической цепи.

Тема 1.3 Электромагнетизм

Содержание учебного материала

     Характеристики магнитного поля. Единицы измерения. Циклическое перемагничивание магнитных материалов (петля гистерезиса). Элементы магнитной цепи. Законы Ома и Кирхгофа для магнитной цепи. Аналогия между электрической и магнитной цепями. Электромагниты и их применение. Явление электромагнитной индукции. Определение направления индуцированной ЭДС с помощью правила правой руки. Правило Ленца. Понятие о потокосцеплении. Индуктивность, явление самоиндукции. Расчет индуктивности. Энергия магнитного поля. Взаимная индукция. Использование явления взаимоиндукции в электротехнических устройствах.

       Методические указания

При изучении данной темы рекомендуется материал, изложенный в источнике [1], стр.69-89, 108-112.

       Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите характеристики магнитного поля.

2. Вспомните определения законов Ома и Кирхгофа для магнитной цепи.

3. Повторите единицы измерения индуктивности, потокосцепления, энергии магнитного поля.

Тема 1.4 Электрические цепи переменного тока

Содержание учебного материала

     Параметры переменного тока и напряжения. Активное сопротивление, индуктивность и емкость в цепи переменного тока; векторные диаграммы напряжений и токов.

Неразветвленные цепи переменного тока. Расчет, векторные диаграммы, треугольники сопротивлений, мощностей.

Разветвленные цепи переменного тока. Расчет, векторные диаграммы, треугольники сопротивлений, мощностей.

Условия возникновения и особенности резонанса напряжения и токов; векторные диаграммы, резонансные кривые. Активная, реактивная и полная мощности в цепи переменного тока. Коэффициент мощности, способы улучшения коэффициента мощности.

 Методические указания

При изучении данной темы рекомендуется материал, изложенный в источнике [1], глава 4.

        Вопросы для самоконтроля

1. Что такое амплитуда переменного тока, действующее значение, период.

2. Чем отличается резонанс токов от резонанса напряжений.

3. Вспомните единицы измерения активной, реактивной и полной мощностей.

Тема 1.5 Трехфазные цепи

Содержание учебного материала

     Элементы и область применения трехфазной системы. Получение ЭДС в трехфазной системе. Соединение обмоток трехфазного генератора и потребителей звездой и треугольником. Векторные диаграммы линейных и фазных напряжений.

     Мощность трехфазной системы. Основы расчета трехфазной цепи при симметричной и несимметричной нагрузке. Выбор схем соединения.

       Методические указания

При изучении данной темы рекомендуется материал, изложенный в источнике [1], глава 6.

      Вопросы для самоконтроля

1.  Вспомните роль нейтрального провода при соединении потребителей энергии звездой.

2. Какие величины определяются по векторным диаграммам при соединении звездой и треугольником.

3. От чего зависит выбор способа соединения потребителей.

Тема 1.6 Трансформаторы

Содержание учебного материала

     Элементы конструкции, основные параметры трансформаторов. Принцип действия однофазного трансформатора. Определение паспортных параметров трансформатора. Внешняя характеристика и КПД трансформатора. Зависимость КПД трансформатора от нагрузки. Трансформаторы напряжения и тока. Автотрансформаторы.

     Методические указания

При изучении данной темы рекомендуется материал, изложенный в источнике [1], стр.182-196.

     Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите элементы конструкции трансформатора.

2. Повторите принцип действия трансформатора.

3. Вспомните особенности автотрансформаторов, трансформаторов тока и напряжения.

Тема 1.7 Электрические измерения

      Содержание учебного материала

     Классификация по системам, степени точности и другим признакам. Схема устройства электроизмерительного прибора непосредственной оценки. Условные обозначения на шкалах. Классификация приборов для измерения тока и напряжения. Измерение мощности в цепи постоянного и однофазного переменного тока электродинамическим ваттметром. Включение прибора в цепь, определение цены деле-ния. Осциллограф; принцип действия и область применения.

Методические указания

При изучении данной темы рекомендуется материал, изложенный в источнике [1], стр.318-330, 342-344.

Вопросы для самоконтроля

1. В ходе лабораторного занятия повторите условные обозначения на передней панели электроизмерительных приборов.

2. Вспомните подключение в электрическую цепь амперметра, вольтметра, ваттметра.

3. Перечислите достоинства и недостатки приборов магнитоэлектрической, электромагнитной и электродинамической систем.

Тема 1.8 Электрические машины переменного тока

Содержание учебного материала

     Устройство, принцип действия трехфазного асинхронного двигателя: основные параметры и характеристики. Методы регулирования частоты вращения двигателя. Синхронный генератор.

 Методические указания

При изучении данной темы рекомендуется материал, изложенный в источнике [1], стр.206-229.

 Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите основные части асинхронного двигателя.

2. Почему двигатель называется асинхронным?

3. Вспомните формулу скольжения.

4. Перечислите основные части синхронного генератора.

Тема 1.9 Электрические машины постоянного тока

Содержание учебного материала

     Принцип обратимости машин постоянного тока. Устройство, принцип действия и классификация машин постоянного и переменного тока. Способы получения магнитного поля возбуждения в электрических машинах. Магнитные поля статора и ротора. ЭДС, акция якоря.

Классификация электрических двигателей. Двигатели постоянного тока, принцип действия, потери, КПД. Пуск и регулирование частоты вращения двигателей. Механические и рабочие характеристики.

Методические указания

При изучении данной темы рекомендуется материал, изложенный в источнике [1], глава 9.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите основные части машины постоянного тока.

2. Вспомните принцип действия машины в режиме генератора и двигателя.

3. Устройство и назначение коллектора.

4. Назовите способы возбуждения машин постоянного тока.