Исследование линейных электрических цепей постоянного тока
Исследование линейных электрических цепей постоянного тока: Краткий обзор учебно-методического пособия
Данное учебно-методическое пособие, разработанное С.А. Васюковым и О.И. Мисеюк, предназначено для студентов, изучающих дисциплины "Электротехника" и "Электротехника и электроника" в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Цель пособия – предоставить теоретические знания и практические навыки, необходимые для исследования линейных электрических цепей постоянного тока. Пособие ориентировано на формирование у студентов компетенций, связанных с проведением исследований физических процессов, выбором технических средств и методов измерений, а также обработкой и представлением результатов.
Основные теоретические сведения
Пособие начинается с изложения фундаментальных законов, лежащих в основе анализа электрических цепей постоянного тока. Рассматриваются закон Ома для участка цепи, первый и второй законы Кирхгофа, а также метод расчета цепей с использованием этих законов. Особое внимание уделяется балансу мощности в электрических цепях, включая классификацию элементов цепи на источники и потребители энергии, а также расчет отдаваемой и потребляемой мощности. Приводятся примеры применения законов Кирхгофа для расчета токов в разветвленных цепях.
Основные характеристики и параметры источников электрической энергии
В пособии подробно рассматриваются основные характеристики и параметры источников электрической энергии, являющихся ключевыми элементами любой электрической цепи. Описывается представление источника электрической энергии в виде эквивалентного генератора с параметрами ЭДС (E) и внутренним сопротивлением (Rвн). Важнейшей характеристикой источника является его вольт-амперная (внешняя) характеристика, представляющая собой зависимость напряжения (U) на выводах источника от тока (I). Рассматриваются различные режимы работы электрической цепи: холостого хода, короткого замыкания, номинальный и согласованный. Особое внимание уделяется понятию коэффициента полезного действия (КПД) источника и его расчету.
Передача энергии от активного двухполюсника к нагрузке
В пособии подробно анализируется согласованный режим работы источника и потребителя, при котором в нагрузке выделяется максимальная мощность. Выводится условие согласования, при котором сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника. Рассматриваются формулы для расчета максимальной мощности, отдаваемой источником, и КПД при согласованном режиме работы. Подчеркивается, что такой режим может быть оптимальным в слаботочных системах, где энергетические соображения не являются приоритетными.
Задания и порядок выполнения работы
Пособие включает в себя два лабораторных задания, направленных на практическое закрепление теоретических знаний. Первое задание посвящено исследованию неразветвленной электрической цепи с одним источником энергии. Студенты должны провести измерения напряжения и тока, построить графики внешней характеристики источника и зависимости мощности от тока, а также определить параметры источника и согласованный режим работы. Второе задание предполагает исследование разветвленной электрической цепи с тремя источниками энергии. Студенты должны измерить токи в различных ветвях цепи, рассчитать параметры цепи, составить уравнение баланса мощности и проанализировать работу цепи.
Требования к отчету и контрольные вопросы
В заключительной части пособия представлены требования к отчету по лабораторным работам, а также контрольные вопросы и задания, направленные на закрепление изученного материала. Вопросы охватывают широкий спектр тем, включая внешнюю характеристику источника, согласованный режим работы, расчет КПД, классификацию элементов цепи и применение законов Кирхгофа.
- ВО - Бакалавриат
- 00.03.31: Электроника и электротехника
- 13.03.02: Электроэнергетика и электротехника
С.А. Васюков, О.И. Мисеюк Исследование линейных электрических цепей постоянного тока Учебно-методическое пособие Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»
УДК 621.3.02
ББК 31.211
В20
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru
по адресу: http://ebooks.bmstu.press/catalog/72/book1872.html
Факультет «Фундаментальные науки»
Кафедра «Электротехника и промышленная электроника»
Рекомендовано Научно-методическим советом
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия
ISBN 978-5-7038-4888-3
Изложены основные теоретические сведения о расчете цепей постоянного тока.
Даны примеры записи уравнений по законам Кирхгофа. Рассмотрены различные режимы работы источника постоянного напряжения, условие согласованного режима работы источника ЭДС и нагрузки. Приведены задания и порядок выполнения работы, а
также контрольные вопросы.
Для студентов МГТУ им. Н. Э. Баумана, обучающихся на кафедре «Электротехника
и промышленная электроника» по программам бакалавриата и специалитета и изучающих дисциплины «Электротехника», «Электротехника и электроника».
УДК 621.3.02
ББК 31.211
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018
Оформление. Издательство
ISBN 978-5-7038-4888-3
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018
Васюков, С. А.
Исследование линейных электрических цепей постоянного тока : учебно-методическое пособие / С. А. Васюков, О. И. Мисеюк. — Москва : Издательство
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 15, [5] с. : ил.
В20
Похожие