Расчет электрических цепей постоянного тока

 

Студент должен иметь представление:

о принципах действия и конструктивного исполнения основных источников и приемников электрической энергии постоянного тока;

о принципе действия электроустановок, электроприборов постоянного тока, установок электросварки, приборов освещения и т.п.;

знать:

- основные законы постоянного тока: Ома, Кирхгофа, Джоуля-Ленца;

- основные метода расчета линейных цепей постоянного тока;

уметь:

- составлять электрическую цепь для выполнения заданной задачи;

- выполнять расчеты электрических цепей постоянного тока;

- собирать электрические схемы;

- анализировать полученные результаты.

Цели и задачи расчета. Законы Ома, Кирхгофа. Неразветвленная электрическая цепь. Эквивалентное сопротивление. Электрические цепи с несколькими источниками ЭДС. Потенциальная диаграмма неразветвленной электрической цепи. Разветвленная электрическая цепь.

Эквивалентное сопротивление параллельно соединенных резисторов. Электрическая проводимость. Смешанное соединение пассивных элементов. Расчет электрических цепей методом преобразования схем. Метод узловых напряжений. Метод узловых и контурных уравнений. Ме­тод контурных токов. Метод наложения токов.

Задание. Изучить Л-1, с. 74... 98.

Ответить на вопросы: 1. Что называется ветвью, узлом, контуром электрической цепи? 2. Как формулируется первый и второй законы Кирхгофа? 3. Как определить эквивалентные: сопротивления, ток и напряжение при последовательном соединении сопротивлений? 4. Как определить эквивалентные: сопротивления, ток и напряжение при параллельном соединении сопротивлений? 5. В какой последовательности определяют эквивалентное сопротивление при смешанном соединении цепи? 6. В какой последовательности определяют токи в сложных цепях при использовании законов Кирхгофа, методом узловых напряжений, методом контурных токов?

 

Раздел 3. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Магнитные цепи

 

Студент должен иметь представление:

о принципах создания магнитных цепей;

знать:

- закон Ампера;

- классификацию магнитных цепей, область применения;

- основные характеристики магнитного поля.

 

Магнитная индукция, магнитный поток, собственное и взаимное потокосцепление. Магнитные свойства вещества. Магнитная проницаемость. Энергия магнитного поля. Механические силы в магнитном поле. Магнитно-твердые, магнитно-мягкие материалы. Намагничивание ферромагнитных материалов. Магнитный гистерезис. Магнитное сопротивление.

Задание. Изучить: Л-1, с. 164...192.

Ответить на вопросы: 1. Что такое магнитное поле? Каковы его основные свойства? 2. Что называется магнитной индукцией? В каких единицах она измеряется? Закон Био-Савара. 3. Как рассчитать магнитное поле кольцевой и цилиндрической катушки? 4. Какова формула для определения электромагнитной силы, действующей на проводник с током в магнитном поле? Правило левой руки.

 

Расчет магнитных цепей

 

Студент должен иметь представление:

- о принципах проектирования магнитных цепей;

знать:

- закон полного тока и его применение для расчета параметров

магнитных цепей;

основные методы расчета магнитных цепей;

уметь:

рассчитывать параметры несложных магнитных цепей.

 

Цели и задачи расчета магнитных цепей. Проводник с током в магнитном поле. Применение закона полного тока для расчета параметров магнитной цепи. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Магнитное поле на границе двух сред с различными величинами магнитной проницаемости. Расчет выбранного вида однородной и неоднородной магнитных цепей. Прямая и обратная задачи.

Задание. Изучить: Л-1, с. 192...213.

Ответить на вопросы: 1. Как действует на проводник с током магнитное поле? 2. От чего зависит сила выталкивания, которая действует на проводник? 3. Как определить направление силы выталкивания проводника из магнитного поля? 4. В чем заключается суть закона полного тока? 5. В какой последовательности проводится расчет магнитных цепей?

 

Электромагнитная индукция

 

Студент должен иметь представление:

- о физических процессах электромагнитной индукции;

знать:

- основные характеристики электромагнитной индукции и основные зависимости для их определения;

уметь:

- рассчитывать параметры индукции и самоиндукции;

- обрабатывать результаты расчетов и опытных данных и проводить их анализ.

 

Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Электродвижущая сила, индуктируемая в проводнике, движущемся в магнитном поле. Явление и ЭДС самоиндукции, явление и ЭДС взаимоиндукции. Коэффициент магнитной связи. Потокосцепление. Взаимное преобразование механической и электрической энергии. Применение закона электромагнитной индукции в практике. Принцип работы трансформатора. Вихревые токи, их исполь­зование и способы ограничения.

Задание. Изучить: Л-1, с. 213...242.

Ответить на вопросы: 1. От чего зависит электродвижущая сила, индуктируемая в проводнике, движущемся в магнитном поле? 2. Что такое ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции? 3. Где на практике применены законы электромагнитной индукции? 4. В чем заключается принцип работы трансформатора?