В первом томе учебника даны физические основы электротехники и электроники, рассмотрены свойства электрических сигналов, изложена теория линейных и нелинейных электрических цепей с источниками постоянного и синусоидального тока в установившихся и переходных режимах. При этом особое внимание уделяется физическим процессам и явлениям, в частности энергетическим, как инициаторам распределения токов в элементах цепей. Используется системный подход при изложении материала, когда объекты изучения – процессы и устройства представляются иерархическими физическими и математическими моделями. Для студентов вузов, обучающихся по группе направлений «Информатика и вычислительная техника», но может быть использовано студентами других направлений, связанных со сбором, передачей, обработкой и хранением информации, в частности для группы направлений «Автоматика и управление».
Содержание
Предисловие Введение
Глава 1. Физические основы теории цепей 1.1. Теория цепей и электромагнитное поле 1.2. Заряд и электромагнитное поле 1.3. Законы электрических и магнитных полей 1.3.1. Материальные среды и соответствующие им материальные уравнения 1.3.2. Электрический ток. Принцип непрерывности тока 1.3.3. Явление электромагнитной индукции 1.3.4. Электрическое напряжение 1.4. Законы Ома и Кирхгофа
Глава 2. Электрические сигналы-носители информации 2.1. Классификация сигналов 2.2. Модели сигналов 2.2.1. Физические модели сигналов 2.2.2. Математические модели сигналов 2.3. Получение и преобразование сигналов 2.3.1. Модуляция сигналов 2.3.2. Искажения сигналов 2.3.3. Цифровые преобразования сигналов
Глава 3. Элементы линейных электрических и электронных цепей 3.1. Цепи с постоянными воздействиями и их элементы 3.1.1. Понятие электрической и электронной цепи 3.1.2. Физическая модель проводников электрической цепи 3.1.3. Схема замещения электрической цепи 3.2. Цепи с переменными воздействиями и их элементы 3.2.1. Физические явления в электрических цепях переменного тока 3.2.2. Допущения, принимаемые в теории цепей переменного тока, их практическое значение и границы применимости 3.2.3. Идеализированные элементы при переменных токах 3.3. Цепи с синусоидальными воздействиями и их элементы 3.3.1. Синусоидальные токи, напряжения и ЭДС 3.3.2. Мощность и энергия при синусоидальных токах 3.3.3. Свойства элементов цепи при синусоидальных воздействиях
Глава 4. Линейные резистивные цепи 4.1. Законы резистивных электрических цепей 4.1.1. Способы соединения элементов 4.1.2. Основные понятия схемы цепи 4.1.3. Напряжения в контуре 4.1.4. Закон Ома для участка цепи 4.1.5. Закон Кирхгофа для токов 4.1.6. Закон Кирхгофа для напряжений 4.2. Анализ резистивных цепей 4.2.1. Выбор условных направлений токов и напряжений 4.2.2. Компонентные уравнения 4.2.3. Топологические уравнения 4.2.4. Математическая модель резистивной цепи 4.2.5. Анализ цепи 4.3. Свойства линейных резистивных цепей 4.3.1. Баланс мощностей 4.3.2. Эквивалентные преобразования 4.3.3. Теорема компенсации 4.3.4. Свойство линейности 4.3.5. Принцип наложения (суперпозиции) 4.3.6. Свойство взаимности 4.3.7. Теорема об активном двухполюснике (эквивалентном генераторе)
Глава 5. Общие методы расчета (анализа) линейных цепей 5.1. Метод преобразований цепи 5.2. Метод расчета системы уравнений по законам Кирхгофа и Ома 5.3. Метод наложения 5.4. Метод эквивалентного генератора 5.5. Метод контурных токов 5.6. Метод узловых потенциалов
Глава 6. Линейные цепи при синусоидальных токах 6.1. Резистивные цепи при синусоидальном токе 6.2. R-L-цепь (активно-индуктивный двухполюсник) 6.2.1. Расчет R-L-цепи 6.2.2. Свойства простейшей R-L-цепи 6.2.3. Мощности и энергия 6.3. R-С-цепь (активно-емкостный двухполюсник) 6.3.1. Расчет R-С-цепи 6.3.2. Свойства R-С-цепи 6.3.3. Мощности и энергия 6.4. Последовательный колебательный контур 6.4.1. Расчет цепи 6.4.2. Свойства цепи 6.4.3. Резонанс напряжений 6.4.4. Эквивалентные схемы последовательного контура 6.4.5. Мощности и энергия 6.5. Символический метод расчета цепей с синусоидальными токами 6.5.1. Представление синусоидальных токов и напряжений комплексными числами 6.5.2. Комплексные числа. Основные понятия и определения 6.5.3. Представление синусоидальных токов и напряжений векторами 6.5.4. Комплексные сопротивления и проводимости. Закон Ома в комплексной форме 6.5.5. Законы Кирхгофа в комплексной форме 6.5.6. Мощности в комплексной форме 6.5.7. Баланс мощностей в комплексной форме 6.6. Анализ линейных цепей при синусоидальных токах 6.6.1. Параллельное соединение элементов 6.6.2. Пассивный двухполюсник 6.6.3. Смешанное соединение элементов 6.6.4. Мостовое соединение элементов 6.6.5. Цепи с несколькими источниками 6.7. Цепи с индуктивно-связанными элементами 6.7.1. Физическая и математическая модели индуктивно-связанных элементов 6.7.2. Индуктивно-связанные элементы как элементы цепи 6.7.3. Линейный двухобмоточный трансформатор 6.7.4. Энергетические соотношения для индуктивно-связанных элементов 6.7.5. Расчет цепей с индуктивно-связанными элементами
Глава 7. Трехфазные цепи и основы электробезопасности 7.1. Понятия трехфазных цепей 7.2. Элементы трехфазных цепей 7.2.1. Трехфазные источники 7.2.2. Трехфазные приемники и линии 7.2.3. Схемы замещения трехфазных цепей 7.3. Симметричная и несимметричная нагрузки 7.4. Мощность трехфазной цепи 7.5. Пример расчета трехфазной цепи 7.6. Основы электробезопасности при эксплуатации электрических устройств 7.6.1. Действие электрического тока и электромагнитных полей на человека 7.6.2. Ток и напряжение прикосновения 7.6.3. Заземление, защитное заземление и зануление 7.6.4. Электрическое разделение сетей и изоляция 7.6.5. Защитное отключение
Глава 8. Четырехполюсники 8.1. Четырехполюсники. Понятия и определения 8.2. Математическая модель четырехполюсника 8.2.1. Уравнения и системы параметров четырехполюсников 8.2.2. Параметры взаимных и симметричных четырехполюсников 8.3. Входные сопротивления четырехполюсника 8.4. Эквивалентные схемы четырехполюсника 8.5. Функции передачи четырехполюсника 8.6. Обратная связь
Глава 9. Переходные процессы в линейных цепях 9.1. Коммутации в электрических цепях 9.1.1. Физическая модель коммутации 9.1.2. Математическая модель коммутации 9.2. Электрическая цепь в переходном режиме 9.2.1. Математическая модель цепи в переходном режиме 9.2.2. Решение уравнений цепи в переходном режиме 9.2.3. Законы коммутации 9.2.4. Переходные режимы в цепях с одним накопителем энергии 9.2.5. Характеристики переходных режимов в цепях с одним накопителем энергии 9.3. Реакция цепей с одним накопителем на произвольные воздействия 9.3.1. Реакция цепи с одним накопителем на ступенчатые воздействия 9.3.2. Реакция цепи на произвольные воздействия
Глава 10. Частотные методы анализа линейных цепей 10.1. Основы частотного (спектрального) метода анализа 10.2. Спектральный анализ при периодических воздействиях 10.2.1. Дискретные спектры периодических воздействий 10.2.2. Мощности периодических воздействий 10.2.3. Частотный анализ при периодических воздействиях 10.3. Спектральный анализ при непериодических воздействиях 10.3.1. Спектры апериодических функций и преобразование Фурье 10.3.2. Энергия апериодических сигналов 10.4. Спектральный метод анализа 10.4.1. Условия неискаженной передачи сигнала 10.4.2. Прохождение сигналов через цепи с характеристиками идеальных фильтров 10.4.3. Прохождение модулированных сигналов через цепи с характеристиками полосового фильтра 10.4.4. Тригонометрическая форма преобразования Фурье
Глава 11. Нелинейные электрические, электронные и магнитные цепи 11.1. Общие сведения о нелинейных элементах и цепях 11.1.1. Резистивные элементы 11.1.2. Емкостный элемент 11.1.3. Индуктивный элемент 11.1.4. Трехполюсные нелинейные резистивные элементы 11.1.5. Нелинейные цепи и их особенности 11.2. Математические модели и анализ нелинейных цепей 11.2.1. Нелинейные резистивные цепи и методы их анализа 11.2.2. Определение рабочих точек нелинейных цепей 11.3. Магнитные цепи 11.3.1. Нелинейные индуктивные цепи и методы их анализа 11.3.2. Расчет магнитных цепей Список литературы
Рассмотрены основные понятия теории электротехники, микроэлектроники и управления. Приведены анализ и методы расчета однофазных и трехфазных электрических цепей; нелинейных и магнитных цепей; переходных процессов в электрических цепях.
Содержит типовые задачи с подробными решениями по учебному материалу дисциплины «Электротехника». Является практическим приложением к учебнику Л. И. Фуфаевой «Электротехника», выпущенному Издательским центром «Академия».
Учебник состоит из трех частей: «Линейные электрические цепи», «Нелинейные электрические цепи, электроника», «Электромагнитные и электромеханические устройства. Электрические измерения и приборы».
Учебное пособие предназначено для самостоятельного изучения основных разделов теории цепей. В первой части пособия с единых позиций рассматриваются вопросы анализа линейных, нелинейных и дискретных цепей, находящихся под воздействием гармонических, периодических негармонических, непериодических и дискретных колебаний.
Данный материал НЕ НАРУШАЕТ авторские права никаких физических или юридических лиц. Если это не так - свяжитесь с администрацией сайта. Материал будет немедленно удален. Электронная версия этой публикации предоставляется только в ознакомительных целях. Для дальнейшего её использования Вам необходимо будет приобрести бумажный (электронный, аудио) вариант у правообладателей.
Название: 
Распечатать
