Назначение курса. Структура курса. Учебники и учебные пособия

Ершов Ю.К.

 

 

Конспект лекций по дисциплине: «Теоретические основы электротехники», / Южно-Российский государственный политехнический университет. – Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ), 2017. –с. 368

 

 

Пособие содержит конспект лекций по дисциплине «Теоретические основы электротехники» ч.I,II,III.

Предназначено для студентов направления обучения 13.03.02, изучающих дисциплину «Теоретические основы электротехники».

 

                                                       УДК 21.3:621.38(075.8)

                                                       ББК 31.2:32.85я73

                                                       К 889

 

 

© Южно-Российский государственный

политехнический университет

(НПИ) имени М.И. Платова, 2017

 

 

 

Содержание дисциплины

Тема 1.Введение……………………………………………………………………………………...4

Тема 2.Основные понятия и законы теории электромагнитного поля и теории цепей…………6

Тема 3.Линейные цепи постоянного тока………………………………………………………...28

Тема 4.Электрические цепи синусоидального тока……………………………………………...49

Тема 5.Элекстрические цепи со взаимно-индуктивными связями………………………………...89

Тема 6. Линейные электрические цепи при несинусоидальных периодических воздействиях……………………………………………………………………………………….113

Тема 7.Трехфазные электрические цепи………………………………………………………...122

Тема 8. Переходные процессы в линейных электрических цепях……………………………..167

Тема 9.Нелинейные электрические цепи постоянного тока……………………………..….….213

Тема 10. Нелинейные магнитные цепи постоянного тока………………………………...…....223

Тема 11.Нелинейные электрические цепи переменного тока……………………………….…240

Тема 12.Четырехполюсники и многополюсники……………………………………………….264

Тема 13.Установившиеся и переходные режимы в цепях с распределенными

 параметрами………………………………………………………………………………………276

Тема 14.Теория электромагнитного поля…………………………………………………….….312

 

Тема 1. Введение.

Назначение курса. Структура курса. Учебники и учебные пособия.

Электротехника - это обширная область практического применения электромагнитных явлений. Курс теоретических основ электротехники (ТОЭ) содержит теоретические, в основном математические модели, описывающие состояния и процессы в электротехнических устройствах, электроэнергетических системах, системах автоматики и системах передачи и обработки информации; значительную часть курса составляют методы исследования моделей. Терминология, понятия, уравнения и методы расчетов переходят из курса ТОЭ во многие области электротехники, электроэнергетики и системотехники.

Курс ТОЭ – это основа для изучения электротехники и электроники. В процессе изучения ТОЭ вырабатываются навыки теоретического анализа электромагнитных устройств и электрических систем (это один из важных, но не единственный инструмент в арсенале инженера).

Цель изучения ТОЭ – научиться применять законы электромагнетизма и теории электрических цепей для правильного математического описания и теоретического исследования процессов, происходящих в различных электротехнических устройствах и сложных технических системах, приобрести навыки анализа и расчета электрических цепей и электромагнитных устройств.

Главной в курсе ТОЭ является тема  «Основные понятия и законы теории  электромагнитного поля и теории цепей». Вторая тема, посвященная цепям постоянного тока, позволяет изложить ряд важных понятий и методов на частном случае теории, опуская второстепенные детали. Изучение цепей переменного тока требует большего напряжения, чем освоение теории постоянного тока. Третья тема является подготовительной, здесь теория синусоидальных токов представлена на базе элементарной тригонометрии. Математический формализм, который делает расчеты экономичными и эффективными, важен для специалистов, но его изучение без предварительного ознакомления с физической картиной процессов может оказаться не только трудным, но и опасным: можно освоить технику расчетов, не понимая их смысла и значения. В четвертой теме излагается символический метод расчета цепей переменного синусоидального тока, основанный на применении комплексных чисел взамен синусоидальных функций времени, - это центральная тема всех инженерных курсов электротехники. Если материал третьей темы важно понять, то материал четвертой нужно отработать до уверенного решения типовых задач. В следующих темах приводятся дополнительные сведения о цепях переменного тока (трансформаторы, трехфазные цепи и четырехполюсники). Далее речь идет о методах анализа цепей с переменными периодическими (несинусоидальными) токами. Переходные процессы в линейных цепях, нелинейные электрические и магнитные цепи, цепи с распределенными параметрами (длинные линии) и теория электромагнитного поля завершают  рассмотрение курса.

Для освоения курса можно использовать:

1. Атабеков, Г.И. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи [Электронный ресурс]: учебное пособие. — Электрон. дан. — СПб.: Лань, 2009. — 592 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com

2. Атабеков, Г.И. Теоретические основы электротехники. Нелинейные электрические цепи. Электромагнитное поле [Электронный ресурс]: учебное пособие / Г.И. Атабеков, С.Д. Купалян, А.Б. Тимофеев [и др.]. — Электрон. дан. — СПб.: Лань, 2010. — 432 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com

3. Бутырин, П.А. Теоретические основы электротехники. Интернет-тестирование базовых знаний [Электронный ресурс]: учебное пособие / П.А. Бутырин, Н.В. Коровкин. — Электрон. дан. — СПб.: Лань, 2012. — 332 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com

4.  Атабеков, Г.И. Основы теории цепей [Электронный ресурс]: учебник. — Электрон. дан. — СПб.: Лань, 2009. — 425 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com

5. Бычков, Ю.А. Сборник задач по основам теоретической электротехники [Электронный ресурс]: учебное пособие / Ю.А. Бычков, В.М. Золотницкий, Э.П. Чернышев [и др.]. — Электрон. дан. — СПб.: Лань, 2011. — 390 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com

6. Аполлонский, С.М. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле [Электронный ресурс]: учебное пособие. — Электрон. дан. — СПб.: Лань, 2012. — 588 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com

7. Потапов, Л.А. Теоретические основы электротехники: краткий курс [Электронный ресурс]: учебное пособие. — Электрон. дан. — СПб.: Лань, 2016. — 374 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com

8. Бычков Ю. А. Справочник по основам теоретической электротехники [Электронный ресурс]: учебное пособие. — Электрон. дан. — СПб.: Лань, 2012. — 368 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com

Печатные и рукописные методические указания, рекомендации, инструкции по изучению дисциплины (разработанные в ЮРГТУ(НПИ)) в том числе и электронные

9. Золотарев Н. А. Теоретические основы электротехники. Ч. 1: учеб. пособие для дистанц. обуч. / МО РФ ЮРГТУ(НПИ); - Новочеркасск: Изд-во ЮРГТУ(НПИ), 2002. - 293 с.

10. Расчёт стационарных режимов линейных электрических цепей: метод. указания к курсовой работе по ТОЭ / Птах Г.К., Ершов Ю.К. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001. - 36 с.

11. Задачи по курсу «Теоретические основы электротехники». Линейные электрические цепи/ Ершов Ю.К., Птах Г.К., Саввин Д.Д. и др..Юж.-Рос. гос. техн. ун-т.. –Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2007. – 35 с.

12. Линейные электрические цепи синусоидального тока: сборник примеров решения простейших задач/ Слухаёв Н.Г., Золотарёв Н.А.,Саввин Д.Д. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). –Новочеркасск: ЮРГТУ.–2010.–45 с

13. Анализ переходных процессов в линейных и нелинейных электрических цепях: учеб-метод.пособие/Птах Г.К., Ершов Ю.К., Ткаченко Г.И. и др. Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). –Новочер-касск: ЮРГТУ.–2011.–44 с

14. Лабораторные работы по курсу «Теоретические основы электротехники». Линейные электрические постоянного тока/С.Д. Хлебников. Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочер-касск: ЮРГТУ(НПИ), 2007. – 32 с.

15. Лабораторные работы по курсу «Теоретические основы электротехники». Линейные электрические цепи в синусоидальном режиме./ Птах Г.К., Ершов Ю.К.,Кирсанов А.Г. и др.  Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2007. – 34 с.