Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей



Скачать 74.05 Kb.
Дата26.07.2014
Размер74.05 Kb.
ТипЗакон
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

«ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ»
Раздел I. Основные понятия, законы и общие методы анализа электрических цепей

Тема 1. Основные понятия теории цепей

Предмет и задачи курса. Место курса в подготовке инженера. Краткая история постановки и развития курса. Физические основы.

Напряжение. Ток. ЭДС. Энергия. Мощность. Положительные направления тока и напряжения. Радиотехнические сигналы, мгновенное, среднее и действующее значения. Гармонический сигнал и его параметры. Импульсный сигнал.

Пассивные элементы электрической цепи и их модели. Зависимости между током и напряжением произвольного вида в сопротивлении, индуктивности и емкости. Реальные пассивные элементы, схемы замещения.

Активные элементы электрической цепи, внешние характеристики. Идеальные и реальные источники напряжения и тока.

Тема 2. Методы эквивалентных преобразований. Законы Кирхгофа

Элементы топологического описания цепей. Виды соединений элементов электрической цепи. Компонентные и топологические уравнения электрических цепей.

Закон Ома для участка цепи. Закон Ома для полной цепи. Принцип эквивалентных преобразований электрической цепи. Замена цепи с последовательным соединением элементов эквивалентным параллельным сопротивлением и наоборот. Замена источника тока источником ЭДС и наоборот. Преобразования «звезда-треугольник» и «треугольник-звезда».

Первый закон Кирхгофа для напряжения и токов в произвольной форме.

Второй закон Кирхгофа для напряжения и токов в произвольной форме.

Практическое применение законов Кирхгофа к расчету токов и напряжений электрических цепей.



Тема 3. Методы анализа сложных цепей

Контурные токи. Внешние и общие сопротивления контуров. Метод контурных токов.

Узловые потенциалы. Метод узловых потенциалов. Метод двух узлов.

Метод наложения. Метод эквивалентного генератора. Определение параметров эквивалентного генератора экспериментальным путем. Баланс мощностей.


Раздел II. Режим гармонических колебаний, частотные характеристики

Тема 4. Воздействие гармонических колебаний на элементы электрической цепи

Гармонические колебания в линейной цепи. Напряжение и ток в активном сопротивлении, в индуктивности, в емкости, реактивные сопротивления, амплитудные и фазовые соотношения. Последовательное соединение индуктивности, емкости и сопротивления. Активное, реактивное и полное сопротивления. Закон Ома для амплитуд (действующих значений). Параллельное соединение индуктивности, емкости и сопротивления. Активная, индуктивная и полная проводимости.



Тема 5. Некомплексные методы расчета линейных цепей при гармоническом воздействии

Применение закона Ома, первого и второго законов Кирхгофа к расчету сложных цепей при гармоническом воздействии тригонометрическим методом.

Векторное представлении гармонически колебаний, сдвиг фаз. Векторные диаграммы в последовательном соединении сопротивления, индуктивности и емкости.

Тема 6. Комплексные методы расчета линейных цепей при гармоническом воздействии

Комплексная амплитуда. Закон Ома в комплексной форме. Комплексные сопротивления. Законы Кирхгофа в комплексном виде. Применение к последовательному и параллельному соединениям элементов R, L и C.

Частотные характеристики. Комплексные передаточные функции линейных электрических цепей.

Мгновенная, активная, реактивная и полная мощности в цепи гармонического тока. Комплексная форма записи мощности.


Раздел III. Воздействие гармонических колебаний на колебательные контуры

Тема 7. Последовательный колебательный контур

Комплексное сопротивление последовательного соединения элементов R, L и С. Векторная диаграмма последовательного соединения элементов R, L и С. Периодические преобразования энергии в последовательном колебательном контуре. Частотные характеристики последовательного колебательного контура.

Резонансные явления в последовательном колебательном контуре. Первичные и вторичные параметры последовательного колебательного контура. Полоса пропускания.

Тема 8. Параллельный колебательный контур

Комплексное сопротивление параллельного соединения элементов R, L и С. Векторная диаграмма параллельного соединения элементов R, L и С. Периодические преобразования энергии в параллельном колебательном контуре. Частотные характеристики параллельного колебательного контура.

Резонансные явления в параллельном колебательном контуре. Первичные и вторичные параметры параллельного колебательного контура. Полоса пропускания.

Параллельный колебательный контур первого вида. Параллельный колебательный контур второго вида. Параллельный колебательный контур третьего вида.



Тема 9. Связанные колебательные контуры

Понятие связанных колебательных контуров. Виды связи контуров. Расчет параметров связи и элементов связи. Практическое применение связанных контуров.


Раздел IV. Трехфазные и нелинейные цепи

Тема 10. Трехфазные электрические цепи

Общие сведения о многофазных электрических цепях. Несвязанная трехфазная система электрических цепей. Применение в трехфазных электрических цепях соединения «звездой». Смещение нейтрали, роль нулевого провода. Применение в трехфазных электрических цепях соединения «треугольник». Мощность трехфазной системы. Переключение нагрузки со «звезды» на «треугольник» и наоборот. Расчет трехфазных систем: расчет симметричных систем, расчет несимметричных систем.



Тема 11. Нелинейные резистивные цепи

Методы расчета нелинейных резистивных цепей. Графоаналитические методы. Анализ сигналов в нелинейной цепи.


Раздел V. Теория четырехполюсников, цепей с распределенными параметрами и обратной связью

Тема 12. Четырехполюсники

Четырехполюсники, определение и основные виды. Системы уравнений четырехполюсника. Параметры и их определение, связь между ними. Управляемые четырехполюсники. Входное и выходное сопротивления четырехполюсников. Характеристические сопротивления. Коэффициент передачи. Коэффициент затухания и постоянная распространения. Уравнение четырехполюсника в гиперболических функциях. Соединения четырехполюсников. Параметры составных четырехполюсников. Схема замещения управляемых четырехполюсников.



Тема 13. Электрические фильтры

Электрические фильтры, классификация. Идеальные и реальные фильтры. Условие прозрачности. Фильтры нижних частот. Характеристики затухания. Влияние числа звеньев. Понятие о фильтрах верхних частот, полосовых и заграждающих фильтрах Фильтры сосредоточенной селекции. Мостовые фильтры. Безындукционные фильтры. Активные фильтры.



Тема 14. Корректоры и регуляторы частотных характеристик

Амплитудные и фазовые корректоры, линии задержки. Фазовращатели и их синтез. Принцип коррекции линейных искажений. Амплитудные корректоры, фазовые корректоры, линии задержки, гармонические корректоры.



Тема 15. Цепи с обратной связью, автоколебательные цепи

Цепи с обратной связью. Положительная и отрицательная обратная связь. Передаточная функция цепи с обратной связью. Устойчивость.

Автоколебательные цепи. Физические процессы в автоколебательной цепи. Общие принципы работы автогенератора. Структурная схема LC-автогенератора. Возбуждение автогенератора. Основные схемы LC-автогенераторов. LC-автогенератор с трансформаторной обратной связью. Трехточечные схемы автогенераторов ARC-автогенераторы и автогенераторы с внутренней обратной связью. Стабильность частоты генерируемых колебаний.

Тема 16. Цепи с распределенными параметрами

Длинная линия, определение. Погонные параметры. Уравнения процессов в линии при гармоническом воздействии. Падающая и отраженная волна. Коэффициент затухания. Фазовые соотношения. Волновое сопротивление. Линия без потерь. Бегущие волны в длинной линии. Скорость распространения, коэффициент отражения. Режим стоячей волны в однородной линии при разных нагрузках. Свойства отрезков длинной линии. Смешанные волны в длинной линии. Опросы согласования. Переходные процессы в длинной линии при включении постоянной и импульсной ЭДС при разных нагрузках и источниках


Раздел VI. Негармонические воздействия на электрические цепи

Тема 17. Режим негармонических воздействий

Негармонические процессы, классификация, периодические и непериодические процессы. Разложение периодических процессов на гармонические составляющие. Спектр амплитуд и спектр фаз. Спектральный анализ непериодических процессов. Спектральная плотность. Теоремы о спектрах. Единичная функция и ее спектр. Спектр единичного импульса. Спектральная плотность гармонического импульса. Понятие о случайных процессах и их спектрах. Средняя (за период) мощность периодического процесса и энергия непериодического процесса конечной длительности. Энергетический спектр. Определение спектра и временной функции процесса на выходе линейной системы по заданной функции на входе. Понятие о ширине спектра.



Тема 18. Свободные и переходные процессы

Свободные и переходные процессы. Законы коммутации. Дифференциальные равновесии процессов. Свободная и принужденная составляющие. Свободные процессы в цепях второго порядка. Апериодический, критический и колебательные режимы. Характеристики колебательного режима. Свободные процессы в связанных контурах. Переходные и свободные процессы в цепях произвольного порядка. Качественный анализ переходных и свободных процессов по корням характеристического уравнения.

Операторный метод анализа свободных и переходных процессов и воздействия негармонических колебаний на линейный цепи. Оригиналы и изображения. Изображения ЭДС и токов источников. Изображения напряжений и токов и соотношения между ними в элементах электрической цепи при нулевых и ненулевых начальных условиях. Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме. Передаточная функция. Понятие комплексной частоты. Определение оригиналов токов и напряжений по известным изображениям. Применение теорем разложения. Определением операторным методом реакции цепи на заданное воздействие. Нули и полюсы операторного коэффициента передачи. Связь между операторными и частотными характеристиками.

Временной метод определения на произвольное воздействие. Переходная и импульсная характеристика цепи. Связь с операторным коэффициентом передачи. Применение интегралов наложения.



Тема 19. Методы анализа дискретных цепей. Цифровые фильтры

Понятие дискретных цепей и сигналов. Дискретные сигналы (последовательности). Дискретные цепи (системы) и их характеристики. Элементы дискретных цепей.

Преобразование и некоторые его свойства. Операторные передаточные функции. Связь между преобразованием Лапласа и Z-преобразованием. Понятие синтеза дискретных фильтров.

Принцип цифровой обработки сигналов. Квантование сигналов в цифровом фильтре. Теорема Котельникова. Алгоритм линейной цифровой фильтрации. Дискретные гармонические последовательности. Частотный коэффициент передачи цифрового фильтра. Системная функция цифрового фильтра.



Реализация алгоритмов цифровой фильтрации. Трансверсальные и рекурсивные цифровые фильтры.

Похожие:

Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей icon1 Задание № Анализ электрической цепи постоянного тока
Выполнение задания №1 преследует цель закрепить теоретические положения о методах анализа электрических цепей, а также привить практические...
Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей iconУчебная программа Дисциплины 03 «Компьютерные методы анализа электрических цепей» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород
Дисциплины направлено на обучение студентов анализу радиотехнических цепей, подготовка специалистов к практическому применению полученных...
Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей iconМ. М. Шемаханов теория электрических цепей
Ш46 Теория электрических цепей: Задания и методические указания к выполнению курсовой работы. М.: Мгту га, 2007. – 12 с
Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей icon1. Основные законы электрического поля Электрическое поле
Теория электрических цепей, которую мы до сих пор изучали, является лишь макро отображением теории электромагнитного поля, к изучению...
Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей iconУчебная программа Дисциплины р4 «Теория электрических цепей»
Знания, полученные при изучении дисциплины «Теория электрических цепей», необходимы для изучения дисциплин: «Теория электрической...
Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей iconИспользование комплексных чисел при символическом методе расчета электрических цепей переменного тока. Основные понятия
Комплексное число – это тонкое и поразительное средство, божественное, духовное, амфибия между бытием и небытием
Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей iconСборка электрических цепей, содержащих последовательное и параллельное соединение проводников
Тема урока: Сборка электрических цепей, содержащих последовательное и параллельное соединение проводников
Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей iconЛабораторная работа №1 Исследование линейной электрической цепи постоянного тока
Экспериментально подтвердить справедливость основных законов теории электрических цепей
Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей iconДомашнее задание № Вариант Методы анализа линейных разветвлённых электрических цепей при синусоидальных воздействиях
Ветвей методом эквивалентного источника. Построить векторные диаграммы для одного из узлов и напряжений для одного из контуров, содержащего...
Законы и общие методы анализа электрических цепей Тема Основные понятия теории цепей iconПостроение схем электрических цепей
Урок проводился в трех 8 классах. Для проведения урока использовалась программа «Физика в картинках» тема «Электричество» раздел...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org