Теоретические основы электротехники

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ 
УПРАВЛЕНИЯ 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

№ 3071 

Кафедра электротехники  
и информационно-измерительных систем 

 
О.Л. Дудченко 

Теоретические основы 
электротехники 

Учебно-методическое пособие 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 

Москва 2017 

УДК 
621.3 
 
Д81 

Р е ц е н з е н т  
д-р техн. наук, проф. Л.А. Плащанский 

Дудченко О.Л. 
Д81  
Теоретические основы электротехники : учеб.-метод. пособие / О.Л. Дудченко. – М.: Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2017. – 
60 с. 
 
Курсовая работа по ТОЭ выполняется в 6-м семестре и имеет своей целью глубокое усвоение важных и то же время наиболее трудных для понимания разделов курса: «Цепи трехфазного тока», «Переходные процессы в линейных электрических цепях» и «Электрическое поле в проводящих средах». 
Приведены методики расчета трехфазных цепей в различных режимах, 
переходных процессов классическим и операторным методами и исследование простейшего электрического поля в проводящей среде. Приведены числовые примеры. 
Для студентов направления 21.05.04 «Горное дело» cпециализации «Электрификация и автоматизация горного производства» 

УДК 621.3 

 

 

 

 

 
 
 О.Л. Дудченко, 2017 
 
 НИТУ «МИСиС», 2017 

СОДЕРЖАНИЕ 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ .............................................................. 4 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ  К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ .............................. 13 

1. РЕКОМЕНДУЕМЫЙ ПОРЯДОК РАСЧЕТА ТОКОВ  
ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА  В РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЯХ ................... 32 

2. РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРАКТИЧЕСКОМУ  
ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ОПЕРАТОРНОГО МЕТОДА ....................................... 49 

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА  
В ОДНОРОДНЫХ И НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ ...................................... 52 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ............................................................... 58 

 

 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 

I. К цепи присоединяется три однофазных приемника. Комплексные сопротивления равны, линейные напряжения на входе трехфазной цепи симметричны (рис. 1, табл. 1). 
1. Вычислить фазные и линейные токи при схемах соединения 
звезда и треугольник. 
2. Вычислить активные и реактивные мощности для схем звезда и 
треугольник на входе цепи. 
3. Найти напряжения смещения нейтрали при соединении звездой: 
а) короткое замыкание в фазе (№ варианта); 
б) обрыв в фазе (№ варианта). 
В общих случаях вычислить токи и напряжения для всех фаз и 
определить показания амперметров. Построить топографические 
диаграммы всех напряжений и отдельно диаграммы всех токов. 
4. При соединении треугольником найти линейные и фазные токи 
и напряжения при обрыве: 
а) линейного провода (№ варианта); 
б) при обрыве в фазе (№ варианта). 

 

Рис. 1 

Таблица 1 

Номер 
варианта 
Uл 
Z 
Звезда 
К.З. 
Звезда 
Обрыв 

Треугольник. 
Обрыв линейного провода 

Треугольник. 
Обрыв 
в фазе 

1 
380 
10–10j 
A 
B 
C 
A 

2 
440 
5–7j 
B 
C 
A 
B 

3 
550 
2–j 
C 
A 
B 
C 

4 
660 
3–4j 
A 
B 
C 
A 

5 
770 
7–6j 
B 
C 
A 
B 

6 
880 
5–11j 
C 
A 
B 
C 

7 
990 
9–2j 
A 
B 
C 
A 

8 
1100 
12–21j 
B 
C 
A 
B 

9 
400 
15–4j 
C 
A 
B 
C 

10 
500 
5–14j 
A 
B 
C 
A 

11 
600 
6–j 
B 
C 
A 
B 

12 
700 
4–8j 
C 
A 
B 
C 

13 
800 
5–5j 
A 
B 
C 
A 

14 
900 
9–15j 
B 
C 
A 
B 

15 
1000 
15–11j 
C 
A 
B 
C 

16 
420 
14–3j 
A 
B 
C 
A 

17 
520 
13–8j 
B 
C 
A 
B 

18 
620 
12–4j 
C 
A 
B 
C 

19 
720 
18–9j 
A 
B 
C 
A 

20 
820 
10–3j 
B 
C 
A 
B 

21 
920 
9–7j 
C 
A 
B 
C 

22 
1020 
9–16j 
A 
B 
C 
A 

23 
480 
8–19j 
B 
C 
A 
B 

24 
580 
10–8j 
C 
A 
B 
C 

25 
680 
11–19j 
A 
B 
C 
A 

26 
780 
20–10j 
B 
C 
A 
B 

27 
880 
10–20j 
C 
A 
B 
C 

28 
990 
6–21j 
A 
B 
C 
A 

29 
1050 
23–4j 
B 
C 
A 
B 

30 
1080 
21–21j 
C 
A 
B 
C 

II. К трехфазной цепи присоединены нагрузки из трех сопротивлений Zab, Zbc и Zca, соединенных в треугольник, а также два однофазных приемника. Линейные напряжения на входе цепи симметричны (рис. 2, табл. 2). 
1. Вычислить линейные и фазные токи, построить топографическую диаграмму напряжений и отдельно векторную диаграмму токов. 
2. Найти показания двух ваттметров. 
3. Удостовериться в балансе активных мощностей. 
4. Разложить все токи на симметричные составляющие. 

 

Рис. 2 

Таблица 2 

Номер 
варианта 
Uл 
Zab 
Zbc 
Zca 
Zab 
Zca 

1 
380 
10–5j 
45 
j3 
5 
j15 

2 
440 
11–6j 
40 
j5 
10 
j17 

3 
550 
12–7j 
35 
j7 
15 
j19 

4 
660 
13–8j 
30 
j9 
20 
j21 

5 
770 
14–9j 
25 
j11 
25 
j23 

6 
880 
15–10j 
20 
j13 
30 
j25 

7 
990 
16–11j 
15 
j15 
35 
j27