елинейные электрические цепи

лектрические цепи постоянного тока

Основные понятия и определения электротехники. Электрическая цепь, ветвь, узел, контур. Электрический ток и напряжение. Источники в электрических цепях: идеальный источник напряжения, идеальный источник тока. Резисторы (сопротивление и проводимость). Мощность выделяемая в резистивном элементе (Закон Джоуля – Ленца).

Анализ цепей постоянного тока

Два закона Кирхгофа. Методы расчета электрических цепей: метод эквивалентных структурных преобразований (последовательное и параллельное соединение резисторов), метод контурных токов, метод узловых потенциалов, метод наложения, метод эквивалентного генератора. Применение методов для расчета конкретных цепей.

 

лектрические цепи однофазного синусоидального тока

Синусоидальный ток: мгновенное значение, амплитуда, частота, фаза. Действующее значение тока и напряжения. Представление синусоидального тока и напряжения в комплексной форме: комплексная амплитуда. Сложение токов в комплексном виде. Векторная диаграмма.

Пассивные элементы цепей

Резистор. Закон Ома в комплексной форме. Векторная диаграмма тока и напряжения. Мгновенная мощность и средняя мощность.

Индуктивность. Закон Ома в комплексной форме. Векторная диаграмма тока и напряжения. Мгновенная мощность и средняя мощность.

Емкость. Закон Ома в комплексной форме. Векторная диаграмма тока и напряжения. Мгновенная мощность и средняя мощность.

Мощность в цепях синусоидального тока.

Мгновенная, средняя, активная, реактивная.

Законы Ома для цепей синусоидального тока. Примеры цепей: последовательное соединение RLC (векторная диаграмма, комплексное сопротивление), параллельное соединение RLC (векторная диаграмма, комплексное сопротивление).

Резонанс в электрических цепях.

Резонанс токов. Резонанс напряжений. Частотные зависимости в колебательных системах. Влияние активных сопротивлений в колебательных системах на резонансные явления.

инейные стационарные цепи

Линейный стационарный четырехполюсник. Импульсная характеристика и условие физической реализуемости. Частотный коэффициент передачи. Частотный коэффициент передачи последовательного соединения четырехполюсников (АЧХ и ФЧХ). Примеры четырехполюсников: параллельное соединение RLC. Линейные динамические цепи. Пример линейной динамической цепи: RC-цепь, параллельное соединение RLC. Дифференцирующие и интегрирующие RC-цепи. Фильтры нижних и верхних частот (ФНЧ и ФВЧ). Полосовые фильтры на примере параллельного соединения RLC.

 

ериодические токи и напряжения в линейных электрических цепях.

Периодический ток и напряжения. Период тока (напряжения). Ряд Фурье для периодического тока (напряжения). Спектральные диаграммы (амплитудные и фазовые).

Общая схема анализа периодических токов (напряжения) в линейных четырехполюсниках. Приближенные методы расчета периодических токов (напряжений). Основные соотношения для периодических токов и напряжений: максимальные, действующие и средние значения, коэффициенты: амплитуды, формы, гармоник, среднего значения, искажений, пульсаций. Активная и полная мощность в цепи.

 

ереходные процессы в электрических цепях

Понятие переходного процесса. Установившиеся режимы. Первый и второй закон коммутации. Переходный процесс в RC-цепи. Дифференциальное уравнение и начальные условия. Постоянная времени. Заряд и разряд конденсатора. Переходный процесс в RL-цепи. Дифференциальное уравнение и начальные условия. Постоянная времени. Переходные процессы в RLC-цепи. Дифференциальное уравнение и начальные условия. Характерные времена и частоты. Периодический и апериодический режимы переходного процесса.

 

елинейные электрические цепи

Физические причины возникновения нелинейных явлений в элементах электрических цепй (нелинейные резисторы, емкости, индуктивности). Нелинейная вольт-амперная характеристика (ВАХ). Методы аппроксимации нелинейных ВАХ (кусочно-линейная, степенная, показательная). Дифференциальные сопротивление и проводимость.

Воздействие гармонического напряжения на нелинейный элемент с кусочно-линейной аппроксимацией. Воздействие гармонического напряжения на нелинейный элемент со степенной аппроксимацией (амплитуды и частоты гармоник тока). Бигармоническое воздействие на нелинейный элемент со степенной аппроксимацией (амплитуды и частоты гармоник тока). Комбинационные частоты.