- •В. Прянишников: Теоретические основы электротехники: Курс лекций
- •Рабочая поурочная программа по дисциплине «Теоретические основы электротехники» ( Теория – 130 часов)
- •Тема 1 Электрическое поле и его характеристики (12 часов)
- •Тема 2. Физические процессы в электрических цепях (34 часа)
- •Тема 3 Магнитное поле и магнитные цепи. (18 часов)
- •Тема 4. Начальные сведения о переменном токе (10 часов)
- •Тема 5. Элементы и параметры цепей переменного тока (22 часа)
- •Тема 6. Трехфазные цепи переменного тока (16 часов)
- •Тема 7. Общие сведения об электрических установках (18 часов)
- •Модуль 1. Электрические цепи постоянного тока (24 часа)
- •Тема 1 Электрическое поле и его характеристики
- •Занятие 1. Электрическое поле
- •Занятие 2. Напряженность электрического поля.
- •Занятие 3 Потенциал электростатического поля и разность потенциалов.
- •Занятие 4 Закон Кулона
- •Занятие 5 Электрические конденсаторы
- •Занятие 6. Контрольная работа
- •Тема 2. Физические процессы в электрических цепях Занятие 7 Электрическая цепь
- •Занятие 8. Электрический ток
- •Занятие 9. Эдс и напряжение.
- •Занятие 10. Электрическое сопротивление
- •Удельное сопротивление различных проводников: (·10-6) [Ом·м]
- •Занятие 11. Закон Ома
- •Занятие 12 Контрольная работа
- •Занятие 13. Энергия и мощность электрического тока.
- •Занятие 14 Тепловое действие тока
- •Занятие 15. Аппараты управления
- •Занятие 16. Баланс мощностей
- •Занятие 18. Понятие об электрических схемах
- •Занятие 19. Задачи расчета электрических цепей.
- •Занятие 20. Законы Кирхгофа
- •Занятие 21 Способы соединения сопротивлений и расчет эквивалентного сопротивления электрической цепи
- •Занятие 22. Расчет электрических цепей
- •Б) Расчет электрических цепей с использованием законов Ома и Кирхгофа
- •Расчет разветвленной электрической цепи с несколькими источниками питания
- •В) Соединение элементов электрической цепи по схемам «звезда» и «треугольник»
- •1) Основные определения
- •2) Графический метод расчета нелинейных цепей постоянного тока
- •Занятие 23 Контрольная работа №4 эт у23
- •Тема 3 Магнитное поле. И магнитные цепи. Занятие 24. Магниты и магнитное поле .
- •Занятие 25.Магнитные свойства веществ
- •Занятие 27. Основные законы магнитной цепи. Расчет простейших магнитных цепей
- •Занятие 28 Сила Ампера
- •Занятие 29 Электромагнитная индукция.
- •Занятие 30 Самоиндукция
- •Занятие 31 Взаимоиндукция
- •Тема 4. Электрические цепи переменного тока Занятие 33. Переменная эдс.
- •Занятие 34 Параметры переменного тока
- •Занятие 37 Контрольная работа эт у37
- •Тема 5. Элементы и параметры цепей переменного тока (22 часа) Занятие 38 . Активное сопротивление в цепи переменного тока.
- •Занятие 40 . Цепь переменного тока с емкостью
- •Занятие 41 Цепь с последовательным соединением rl и rc
- •Занятие 44 Резонанс напряжений
- •Занятие 45 Параллельное соединение l и c. Резонанс токов.
- •Занятие 46 Активная, реактивная и полная мощности.
- •Занятие 47 Коэффициент мощности
- •Занятие 48 Контрольная работа №7 эт у48
- •Тема 6. Трехфазные цепи переменного тока (16 часов) Занятие 49 Устройство трехфазного генератора.
- •Занятие 50 Соединение трехфазной цепи звездой.
- •Занятие 51 Соединение трехфазной цепи треугольником.
- •Занятие 52 Вращающееся магнитное поле.
- •Занятие 53 Принцип работы асинхронного двигателя.
- •Занятие 54 Индуктивно связанные элементы в цепи переменного тока.
- •Занятие 55 Трехфазный трансформатор
- •Тема 7. Общие сведения об электрических установках (18 часов) Занятие 57 . Назначение и классификация электрических машин.
- •Занятие 58 Конструкции электрических машин.
- •58.1. Устройство асинхронного двигателя.
- •Занятие 59 Электрические аппараты.
- •59.1.Классификация пуско-регулирующей аппаратуры
- •58.2. Устройство предохранителя
- •58.3.Устройство кнопок и выключателей
- •58.4.Конструкция теплового реле
- •58.5. Устройство магнитного пускателя
- •Занятие 59 Электрические системы.
- •Занятие 60 Электроснабжение предприятий и населенных пунктов.
- •А) типы осветительных установок
Занятие 30 Самоиндукция
а) Явление самоиндукции.
Рис.30.1. Схема опыта.
При замыкании выключателя Кл в цепи с катушкой и лампочкой возникнет электрический ток , однако лампочка загорается не сразу после замыкания контактов выключателя. Это запаздывание загорания лампочки объясняется явлением самоиндукции при протекании электрического тока по виткам катушки.
С появлением тока вокруг проводника возникает магнитное поле, индукционные линии которого пересекают витки катушки и индуктируют в них ЭДС.
Эта ЭДС называется ЭДС самоиндукции.
Так как всякая индуктированная ЭДС направлена против причины, ее вызвавшей, а этой причиной будет ЭДС источника, то ЭДС самоиндукции будет направлена против ЭДС источника.
Таким образом, ток устанавливается в цепи не сразу. Только когда магнитный поток установится, пересечение проводника магнитными линиями прекратится и ЭДС самоиндукции исчезнет. Тогда в цепи будет протекать постоянный ток.
Рис. 30.2. График нарастания тока в цепи с учетом э. д. с. самоиндукции
б) Индуктивность цепи.
При размыкании цепей, содержащих большое количество витков и массивные стальные сердечники или, как говорят, обладающих большой индуктивностью, ЭДС самоиндукции может быть во много раз больше ЭДС источника напряжения.
Следует учитывать, что ЭДС самоиндукции проявляет себя не только в моменты включения и выключения цепи, но также и при всяких изменениях тока.
Величина ЭДС самоиндукции зависит от скорости изменения тока в цепи и определяется выражением :
Где: – скорость изменения тока в цепи, А/с.
L – коэффициент пропорциональности, называемый индуктивностью, Гн (генри)
1 генри = 103 миллигенри (мГн) = 106 микрогенри (мкГн).
Знак "-" говорит о том, что эдс самоиндукции всегда направлена встречно эдс источника основного тока.
Величина ЭДС самоиндукции зависит от индуктивности самой цепи. Цепями с большой индуктивностью являются обмотки генераторов, электродвигателей, трансформаторов и индукционных катушек, обладающих стальными сердечниками.
Меньшей индуктивностью обладают прямолинейные проводники. Короткие прямолинейные проводники, лампы накаливания и электронагревательные приборы (печи, плитки) индуктивностью практически не обладают и появление ЭДС самоиндукции в них почти не наблюдается.
Занятие 31 Взаимоиндукция
а) Явление взаимоиндукции.
Рис.31.1. Магнитосвязанные катушки
Если по одной из двух магнитносвязанных катушек (см. рис.29.1.) пропустить переменный ток, то на концах обмотки второй катушки появится электродвижущая сила.
Это явление называется взаимоиндукцией.
Величина эдс взаимоиндукции зависит от параметров обеих катушек, а также от параметров магнитной среды между катушками.
Эта магнитная взаимосвязь выражается коэффициентом магнитной взаимосвязи М.
Предположим, что изменяется ток i1 в первой катушке. ЭДС взаимоиндукции е2 во второй катушке пропорциональна скорости изменения этого тока:
Аналогично, при изменении тока i2 ЭДС взаимоиндукции
В том и другом случае коэффициентом пропорциональности является взаимоиндуктивность системы М.
Знак "-" в применении к такой системе указывает на то, что изменение тока в одной катушка встречает противодействие со стороны другой катушки.
Занятие 32 Контрольная работа ЭТ У32
Контрольные вопросы:
Назовите способы определения магнитного поля проводника с током.
Дайте определение и напишите формулу магнитной индукции.
Опишите правило и приведите чертеж для направления магнитной индукции проводника с током
Дайте определение напряженности магнитного поля.
Дайте определение и напишите формулу магнитного потока.
Дайте определение ферромагнетикам и диамагнетикам.
Приведите формулу для определения магнитной индукции ферромагнетиков.
Что является характеристиками магнитных материалов?
Опишите опыт получения петли Гистерезиса?
Чем отличаются друг от друга магнитомягкие и магнитотвердые материалы?
Начертите петлю гистерезиса магнитотвердого материала и укажите на ней величину остаточной магнитной индукции.
Начертите петлю гистерезиса магнитотвердого материала и укажите на ней величину коэрцитивной силы.
Приведите и объясните формулу для определения магнитодвижущей силы.
Напишите и объясните формулу первого закона Кирхгофа для расчета магнитных цепей.
Напишите и объясните формулу второго закона Кирхгофа для расчета магнитных цепей.
Напишите и объясните формулы для определения магнитного сопротивления участка магнитопровода.
Что такое кривая намагничивания и для каких целей она используется?
Дайте определение и напишите формулу силы Ампера.
Приведите рисунок и правило для определения направления действия силы Ампера.
Опишите явление электромагнитной индукции.
Напишите формулу для определения величины ЭДС электромагнитной индукции.
Приведите рисунок и правило для определения направления действия ЭДС электромагнитной индукции.
Опишите явление самоиндукции.
Дайте определение и объясните понятие индуктивности цепи.
Опишите явление взаимоиндукции.
Напишите формулу для определения ЭДС самоиндукции и объясните ее.
Примечание: Каждому учащемуся необходимо решить задачу, предложенную преподавателем.