Учебный год МОК Теория электрических цепей Макаров С.В.

Учебный год МОК Теория электрических цепей Макаров С.В.

 

МЕЖДУНАРОДНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ
АКТИВНЫЙ РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
Теория электрических цепей	РЭ и Т
3 кредита 1/ 1/3	2 курс
Лекционное занятие № 1	2017-2018 уч. год
Основные понятия, схемы, элементы, параметры и топология электрических цепей.
Ассистент профессора Макаров С.В.

Введение. Электротехника - это область науки и техники, изучающая электрические и магнитные явления и их использование в практических целях, например, для получения, преобразования, передачи и потребления электрической энергии. В области коммуникаций и обработки информации также применяют разного типа электротехнические устройства. Создания и рациональное использование электротехнических устройств требует проводить оценку их основных интегральных параметров, таких как сила электрического тока, потенциал, напряжение, электродвижущая сила (ЭДС), сопротивление, емкость, индуктивность и др. Теория электрических цепей (ТЭЦ) – расчетный раздел электротехники, в котором рассматриваются математические модели и методы, позволяющие в определенном приближении решать указанные задачи.

 

Электрические цепи и их основные параметры.

Электрическая цепь – это совокупность источников и приемников электромагнитной энергии, соединенных проводниками. Источники преобразуют различные виды энергии в электромагнитную энергию – аккумуляторы, генераторы, термо- и фотоэлементы и др.

Приемники – это накопители и потребители энергии электромагнитного поля.

Накопители запасают и затем отдают в цепь электромагнитную энергию, например, индуктивные и емкостные накопители. Потребители преобразуют электромагнитную энергию в другие виды энергии – это нагреватели, лампы, двигатели и т.п.

Свое назначение электрическая цепь выполняет при наличии в ней электрического тока и напряжения. Ток – это упорядоченное движение зарядов, равное скорости их перемещения через поперечное сечение участка цепи:

i = dq/dt, [А = Кл/сек]

Для однозначного определения тока за положительное направление достаточно выбрать одно из двух его возможных направлений.

Потенциал φ – это скалярная величина, равная работе по переносу единицы положительного заряда из данной точки в точку с φ = 0.

Напряжение равно энергии, затрачиваемой на перемещение единицы заряда из одной точки цепи в другую точку и равно разности потенциалов этих точек:

u = dW/dq = φ1 –φ2, [В = Дж/Кл]

Положительное направление напряжения принято связывать с принятым положительным направлением тока.

Движение носителей зарядов в электрической цепи происходит под действием кулоновских сил притяжения от точки с большим потенциалом к точке с меньшим. Если в результате такого движения будет достигнуто условие

φ1 = φ2 и u = 0

то ток и связанные с ним электрические эффекты исчезнут. Чтобы это не происходило, необходимо в течение заданного времени соблюдать условие

то есть, снова разделить разноименные заряды, несмотря на действие кулоновских сил притяжения между ними.

 

Учебный год МОК Теория электрических цепей Макаров С.В.

Glossary

electric circuit	электрическая цепь	тiзбек
DC = direct current	постоянный ток	ток
Emf = electromotive force	ЭДС= электродвижущая сила
potential difference (or voltage)	разность потенциалов	кернеу
resistance (resistor)	сопротивление (резистор)	кедергi (резистор)
сapacitance (capacitor)	емкость (конденсатор)	сыйымдылык
inductance (coil inductor)	индуктивность (катушка)
node = junction	узел	тγйiн
loop =closed path	контур	контур
electric circuit branch	ветвь электрической цепи	тармак
branch of a network­= network arm	ветвь схемы

 

Задание на СРС: сделать адаптированный перевод на русский язык

An electric circuit is simply an interconnection of the elements. an element is the basic building block of a circuit.Circuit analysis is the process of determining voltages across (or the currents through) the elements of the circuit. There are two types of elements found in electric circuits: passive elements and active elements. An active element is capable of generating energy while a passive element is not. Examples of passive elements are resistors, capacitors, and inductors. Typical active elements include generators, batteries, and operational amplifiers. The most important active elements are voltage or current sources that generally deliver power to the circuit connected to them. There are two kinds of sources: independent and dependent sources.

An ideal independent source is an active element that provides a specified voltage or current that is completely independent of other circuit elements. In other words, an ideal independent voltage source delivers to the circuit whatever current is necessary to maintain its terminal voltage. Physical sources such as batteries and generators may be regarded as approximations to ideal voltage sources. Similarly, an ideal independent current source is an active element that provides a specified current completely independent of the voltage across the source. That is, the current source delivers to the circuit whatever voltage is necessary to maintain the designated current.

An ideal dependent (or controlled) source is an active element in which the source quantity is controlled by another voltage or current.

Since the control of the dependent source is achieved by a voltage or current of some other element in the circuit, and the source can be voltage or current, it follows that there are four possible types of dependent sources, namely:

1. A voltage-controlled voltage source (VCVS).

2. A current-controlled voltage source (CCVS).

3. A voltage-controlled current source (VCCS).

4. A current-controlled current source (CCCS).

Dependent sources are useful in modeling elements such as transistors, operational amplifiers, and integrated circuits. It should be noted that an ideal voltage source (dependent or independent) will produce any current required to ensure that the terminal voltage is as stated, whereas an ideal current source will produce the necessary voltage to ensure the stated current flow. Thus, an ideal source could in theory supply an infinite amount of energy. It should also be noted that not only do sources supply power to a circuit, they can absorb power from a circuit too. For a voltage source, we know the voltage but not the current supplied or drawn by it. By the same token, we know the current supplied by a current source but not the voltage across it.

Задание на СРСП: решение задач по вариантам: топологические характеристики..

Основная литература:

1. ПрянишниковВ.А. Теоретические основы электротехники. Курс лекций. С-Петербург, Корона. Принт, 2004. – с. 24-30, 62-110.

Дополнительная литература:

2. Алехин В.А. Электротехника. Мультимедийный курс лекций с использованием компьютерного моделирования. Москва, МИРЭА, 2016. - с. 4-20.

 

 

учебный год МОК Теория электрических цепей Макаров С.В.

 

МЕЖДУНАРОДНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ
АКТИВНЫЙ РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
Теория электрических цепей	РЭ и Т
3 кредита 1/ 1/3	2 курс
Лекционное занятие № 1	2017-2018 уч. год
Основные понятия, схемы, элементы, параметры и топология электрических цепей.
Ассистент профессора Макаров С.В.

Введение. Электротехника - это область науки и техники, изучающая электрические и магнитные явления и их использование в практических целях, например, для получения, преобразования, передачи и потребления электрической энергии. В области коммуникаций и обработки информации также применяют разного типа электротехнические устройства. Создания и рациональное использование электротехнических устройств требует проводить оценку их основных интегральных параметров, таких как сила электрического тока, потенциал, напряжение, электродвижущая сила (ЭДС), сопротивление, емкость, индуктивность и др. Теория электрических цепей (ТЭЦ) – расчетный раздел электротехники, в котором рассматриваются математические модели и методы, позволяющие в определенном приближении решать указанные задачи.