Требования к знаниям и умениям по дисциплине.

После изучения дисциплины

студент должен иметь представление:

- о методах количественного и качественного анализа структуры и свойств электрической цепи;

- о физической сущности электромагнитных явлений и процессов в электротехнических устройствах;

- о принципах преобразования и потребления электромагнитной энергии в электрических машинах и аппаратах;

- о теории электромагнитных полей;

- полупроводниковых приборах, источниках питания, усилительных устройствах, схемотехнике.

должен знать:

- основы теории линейных цепей;

- основные методы расчета электрических цепей в установившихся и переходных режимах;

- основные методы расчета нелинейных и магнитных цепей;

- основы электрических измерений;

- основные уравнения теории электромагнитных полей.

должен уметь:

- рассчитать установившийся режим в сложных цепях постоянного и синусоидального тока;

- рассчитать переходные процессы в цепях постоянного и переменного токов;

- рассчитать основные параметры типовых электротехнических устройств;

- проводить измерения основных электрических величин;

- анализировать работу электротехнических и электронных устройств;

- численные методы расчета электромагнитных полей, современные

пакеты прикладных программ расчета электрических цепей и электро-

магнитных полей на ЭВМ.

Рабочая программа

Тема 1. Основные понятия теории электрических цепей.

Электрические цепи постоянного тока.

Эквивалентные параметры цепи. Преобразование по формулам приведения. Расчет цепи с использованием законов Ома и Кирхгофа. Энергетические соотношения в электрических цепях постоянного тока.

Тема 2. Анализ электрических цепей переменного тока.

Способы представления синусоидальных величин. Действующее, амплитудное, мгновенное значения. Понятия о символическом методе. Последовательное, параллельное, смешанное соединение элементов цепи. Векторные диаграммы.

Тема 3. Методы расчета сложных цепей постоянного и переменного

тока. Метод контурных токов. Метод узловых напряжений. Метод уз-

ловых потенциалов. Метод двух узлов. Метод эквивалентного генера-

тора.

Тема 4. Резонансные явления в линейных электрических цепях.

Резонанс токов. Резонанс напряжений. Частотные характеристики.

Анализ резонансных режимов в сложных цепях.

Электрические цепи с индуктивно-связанными элементами. Согласное

и встречное включение. Векторные диаграммы.

Тема 5. Трехфазные цепи.

Характеристики многофазных цепей. Соединение нагрузки звездой и

треугольником при различных режимах работы цепи. Расчет трехфаз-

ных цепей при соединении нагрузки звездой и треугольником. Мощ-

ность многофазной цепи.

Тема 6. Нелинейные электрические цепи.

Характеристики и параметры нелинейных элементов. Методы расчета

цепей с нелинейными элементами. Анализ и расчет магнитных цепей

с постоянными и переменными магнитодвижущими силами.

Тема 8. Электрические измерения и приборы.

Сведения об измерениях. Классификация приборов. Аналоговые регист- рирующие, цифровые электроизмерительные приборы. Измерения в цепях постоянного и переменного токов. Измерение неэлектрических величин.

Тема 9. Переходные процессы. Принужденные и свободные составляю- щие токов и напряжений. Законы коммутации. Начальные условия. Ха-

рактеристические уравнения. Классический метод расчета.

Операторный метод. Преобразование Лапласа. Оригинал и изображе-ние. Формула разложения. Последовательность расчета операторным методом.

Тема 10. Периодические несинусоидальные токи. Изображение несину- соидальных токов и напряжений с помощью рядов Фурье. Графо-анали- тический метод определения гармоник ряда Фурье. Действующее значение несинусоидального тока, активная и полная мощности.

Тема 11. Схемы управления электродвигателями. Расчет эквивалентной мощности и выбор электродвигателя. Нагрузочная диаграмма. Расчет механических характеристик асинхронного электродвигателя.

Тема 12. Электростатическое поле. Общая характеристика задач электростатики и методов их решения. Поле двухпроводной линии. Ме- тод зеркальных изображений. Группы формул Максвелла.

Электрическое поле постоянного тока в проводящей среде.

Закон Ома, законы Кирхгофа, Джоуля -Ленца, уравнение Лапласа. Характеристика задач расчета электрического поля в проводящей среде и методов их решения.

Тема 13. Магнитное поле постоянного тока. Основные величины, харак- теризующие магнитное поле. Интегральная и дифференциальная формы

закона полного тока. Общая характеристика методов расчета и исследо- вания магнитных полей.

Тема 14. Основные уравнения переменного электромагнитного поля.

Переменное электромагнитное поле в однородной и изотропной прово- дящей среде. Поверхностный эффект и эффект близости, электромаг-

нитное экранирование.

Тема 15. Численные методы расчета электромагнитных полей при

сложных граничных условиях; современные пакеты прикладных прог-

рамм расчета электрических цепей и электромагнитных полей на ЭВМ.

Тема 16. Параметры и характеристики полупроводниковых приборов;

усилительные каскады переменного и постоянного тока; частотные и

переходные характеристики.

Тема 17. Обратные связи и усилительные устройства; операционные и

решающие усилители; активные фильтры; компараторы; аналоговые

ключи и коммутаторы; вторичные источники питания; источники

эталонного напряжения и тока.

Тема 18. Цифровой ключ; базовые элементы; свойства и сравнительные

характеристики современных интегральных систем элементов; методы и

средства автоматизации схемотехнического проектирования электронных

схем.