Основы теории электрических цепей

Автор(ы):Татур Т. А.
13.07.2012
Год изд.:1980
Описание: Предлагаемое пособие представляет собой краткое без математических выводов и теоретических обоснований систематизированное изложение основных положений и закономерностей теории электрических цепей. Подробно описаны цепи с емкостными элементами при постоянном напряжении; большое внимание уделено определению и свойствам положительных вещественных входных функций двухполюсников, а также необходимым свойствам параметров пассивного четырехполюсника при его синтезе; даны несколько способов построения фазовых траекторий, таблица основных аппроксимирующих функций и способы определения их коэффициентов; рассмотрены девять методов расчета переходных процессов в нелинейных схемах; изложены основные положения электрических цепей с переменными в зависимости от времени параметрами. Книга состоит из двух частей: линейные электрические цепи и нелинейные электрические цепи. Методы анализа и синтеза, как правило, сопровождаются алгоритмами расчета и иллюстрирующими примерами. Материал для наглядности представлен в основном в виде таблиц. Предназначается для студентов электротехнических специальностей вузов.
Оглавление:
Основы теории электрических цепей — обложка книги.
Условные обозначения основных величин [3]
Предисловие [4]
Часть первая. Линейные электрические цепи
  Глава 1. Основные свойства и преобразования электрических цепей [5]
    § 1.1. Топология (геометрия) электрической цепи [5]
    § 1.2. Эквивалентные схемы источников электрической энергии [6]
    § 1.3. Эквивалентные преобразования источников электрической энергии [7]
    § 1.4. Преобразование схем с двумя узлами, содержащих источники [8]
    § 1.5. Основные свойства и теоремы линейных электрических цепей [8]
    § 1.6. Дуальные элементы и схемы [11]
    § 1.7. Алгоритм графического построения дуальной планарной схемы [13]
    § 1.8. Электростатические схемы [13]
    § 1.9. Методы расчета электростатических схем [15]
    § 1.10. Основные величины, характеризующие гармонический ток [16]
    § 1.11. Комплексный метод [17]
    § 1.12. Алгоритм расчета комплексным методом [18]
    § 1.13. Комплексные числа [18]
    § 1.14. Основные комплексные величины и законы, характеризующие гармоническое напряжение (ток) [19]
    § 1.15. Пассивные элементы в схеме гармонического тока [21]
    § 1.16. Соединения и преобразования пассивных элементов [23]
    § 1.17. Примеры эквивалентных преобразований [26]
    § 1.18. Последовательное соединение элементов [27]
    § 1.19. Параллельное соединение элементов [29]
    § 1.20. Резонансы в линейных электрических цепях [30]
    § 1.21. Двухполюсники [35]
    § 1.22. Мощности цепи гармонического тока [37]
    § 1.23. Векторные диаграммы простейших схем [38]
    § 1.24. Круговая диаграмма для токов четырехполюсника [41]
    § 1.25. Топографическая диаграмма [42]
    § 1.26. Цепи с взаимной индуктивностью [43]
    § 1.27. Согласное последовательное соединение индуктивно связанных катушек [45]
    § 1.28. Встречное последовательное соединение индуктивно связанных катушек [46]
    § 1.29. Параллельное соединение индуктивно связанных катушек. 46
    § 1.30. Опытное определение взаимной индуктивности [48]
    § 1.31. Трансформатор без ферромагнитного сердечника (воздушный трансформатор) [48]
    § 1.32. Расчет разветвленных цепей с взаимной индукцией [50]
  Глава 2. Негармонические токи [51]
    § 2.1. Ряд Фурье для некоторых периодических негармонических функций [51]
    § 2.2. Негармонические кривые с периодической огибающей [52]
    § 2.3. Основные величины и коэффициенты негармонического тока [54]
    § 2.4. Расчет цепей при периодических негармонических токах [55]
    § 2.5. Измерение негармонических токов и напряжений [56]
  Глава 3. Цепи трехфазного тока [57]
    § 3.1. Трехфазный генератор [57]
    § 3.2. Симметричный режим в трехфазных цепях [58]
    § 3.3. Напряжение смещения нейтрали при соединении неравномерной нагрузки звездой [58]
    § 3.4. Определение токов в трехфазной цепи [59]
    § 3.5. Преобразование трехфазной цепи со смешанной нагрузкой [60]
    § 3.6. Метод симметричных составляющих [60]
    § 3.7. Фазный множитель [61]
    § 3.8. Сопротивления симметричной трехфазной цепи токам различных последовательностей [62]
    § 3.9. Продольная и поперечная несимметрии трехфазной цепи [62]
    § 3.10. Продольная несимметрия трехфазной цепи [63]
    § 3.11. Виды продольной несимметрии [63]
    § 3.12. Поперечная несимметрия трехфазной цепи [64]
    § 3.13. Виды поперечной несимметрии [64]
    § 3.14. Алгоритм расчета несимметричной трехфазной цепи [65]
  Глава 4. Методы расчета электрических схем [66]
    § 4.1. Расчет схем по закону Ома [66]
    § 4.2. Расчет схем по уравнениям Кирхгофа [66]
    § 4.3. Матричная форма записи уравнений Кирхгофа [68]
    § 4.4. Метод контурных токов [68]
    § 4.5. Матричная форма записи уравнений методом контурных токов [70]
    § 4.6. Метод узловых потенциалов [70]
    § 4.7. Матричная форма записи уравнений методом узловых потенциалов [71]
    § 4.8. Метод двух узлов [72]
    § 4.9. Метод наложения [72]
    § 4.10. Метод эквивалентного источника [73]
    § 4.11. Метод компенсации [73]
  Глава 5. Топологические методы расчета электрических схем [75]
    § 5.1. Основные понятия и определения [75]
    § 5.2. Топологические матрицы графа [77]
    § 5.3. Составление уравнений электрической схемы в матричной форме [80]
    § 5.4. Нахождение определителя схемы по топологическим формулам [81]
    § 5.5. Сигнальные графы [85]
    § 5.6. Алгоритм построения сигнального графа по системе линейных уравнений [85]
    § 5.7. Составление системы уравнений по сигнальному графу [86]
    § 5.8. Преобразование сигнальных графов [87]
    § 5.9. Топологическое правило определения передачи графа (формула Мэзона) [89]
    § 5.10. Сигнальные графы уравнений четырехполюсников [90]
    § 5.11. Сигнальные графы соединений четырехполюсников [92]
  Глава 6. Четырехполюсники [94]
    § 6.1. Основные определения [94]
    § 6.2. Уравнения пассивного четырехполюсника [95]
    § 6.3. Уравнения четырехполюсника в А-форме (основные уравнения) [98]
    § 6.4. Эквивалентные схемы и параметры пассивных четырехполюсников [100]
    § 6.5. Соединения четырехполюсников [100]
    § 6.6. Характеристические параметры четырехполюсников [103]
    § 6.7. Передаточная функция (коэффициент передачи или амплитудно-фазовая характеристика) четырехполюсника [105]
    § 6.8. Единицы измерения постоянной ослабления [105]
  Глава 7. Электрические фильтры [106]
    § 7.1. Классификация [106]
    § 7.2. Электрические реактивные цепные фильтры [106]
    § 7.3. Реактивные фильтры типа k [110]
    § 7.4. Реактивные фильтры типа т [111]
    § 7.5. Безындукционные фильтры (RС-фильтры) [112]
  Глава 8. Переходные процессы в линейных электрических цепях [113]
    § 8.1. Методы расчета [114]
    § 8.2. Законы коммутации [115]
    § 8.3. Классический метод [116]
    § 8.4. Характер свободного процесса в зависимости от корней характеристического уравнения [117]
    § 8.5. Составление характеристического уравнения [118]
    § 8.6. Определение степени характеристического уравнения [119]
    § 8.7. Начальные условия (начальные значения токов и напряжений при t=0 [120]
    § 8.8. Определение зависимых начальных условий [120]
    § 8.9. Определение начальных условий для свободных составляющих токов и напряжений [121]
    § 8.10. Алгоритм расчета переходных процессов классическим методом [122]
    § 8.11. Переходные процессы в простейших схемах [126]
    § 8.12. Операторный метод [131]
    § 8.13. Эквивалентные операторные схемы для элементов цепи с ненулевыми начальными условиями [130]
    § 8.14. Закон Ома и законы Кирхгофа в операторной форме. Эквивалентные операторные схемы [132]
    § 8.15. Нахождение оригинала по изображению [133]
    § 8.16. Таблица оригиналов и изображений по Лапласу [134]
    § 8.17. Основные операторные преобразования по Лапласу [136]
    § 8.18. Алгоритм расчета переходных процессов операторным методом [137]
    § 8.19. Расчет свободных составляющих операторным методом [137]
    § 8.20. Расчет переходных процессов методом интеграла Дюамеля [137]
    § 8.21. Единичные и переходные функции [138]
    § 8.22. Действие единичных ступенчатых и единичных импульсных источников на индуктивный и емкостный элементы [141]
    § 8.23. Алгоритм расчета переходных процессов методом интеграла Дюамеля [141]
    § 8.24. Приведение схемы к нулевым начальным условиям [143]
    § 8.25. Частотный метод [143]
    § 8.26. Основные свойства одностороннего преобразования Фурье [144]
    § 8.27. Спектральные характеристики некоторых функций [145]
    § 8.28. Ряд и интеграл Фурье [149]
    § 8.29. Алгоритм расчета переходных процессов частотным методом [149]
    § 8.30. Метод переменных состояния [149]
    § 8.31. Матричная форма записи уравнений методом переменных состояния [150]
    § 8.32. Составление дифференциальных уравнений состояния с помощью уравнений Кирхгофа [151]
    § 8.33. Составление дифференциальных уравнений состояния методом наложения [152]
  Глава 9. Установившиеся процессы в длинных линиях (цепях с распределенными постоянными) [156]
    § 9.1. Общие сведения [156]
    § 9.2. Параметры длинной линии 157
    § 9.3. Зависимость от геометрических размеров простейших линий [159]
    § 9.4. Уравнения однородной длинной линии с потерями [159]
    § 9.5. Входное сопротивление длинной линии с потерями [161]
    § 9.6. Длинная линия без потерь [161]
    § 9.7. Входное сопротивление длинной линии без потерь [163]
    § 9.8. Стоячие волны [164]
    § 9.9. Свойства распределения действующих значений напряжения и тока вдоль линии без потерь при [165]
    § 9.10. Линия без искажений [166]
    § 9.11. Линия, согласованная с нагрузкой [166]
    § 9.12. Согласование линии без потерь с нагрузкой [167]
    § 9.13. Измерительная линия [167]
    § 9.14. Искусственная линия [167]
    § 9.15. Длинная линия с переменными по длине параметрами [168]
  Глава 10. Переходные процессы в длинных линиях без потерь [169]
    § 10.1. Падающая и отраженная волны [169]
    § 10.2. Отражение волны от конца линии [170]
    § 10.3. Многократное отражение волн при подключении источника постоянного напряжения к линии [174]
    § 10.4. Эквивалентная схема для определения токов и напряжений в узлах линии [177]
    § 10.5. Распределение напряжения и тока вдоль линий, соединенных через L или С [177]
    § 10.6. Волны при включении и отключении ветвей [178]
  Глава 11. Синтез линейных электрических цепей [180]
    § 11.1. Общие сведения [180]
    § 11.2. Определение, свойства и признаки положительной вещественной функции [181]
    § 11.3. Признаки положительности и вещественности рациональной функции [181]
    § 11.4. Положительные вещественные функции Z(p) и Y(p) простейших двухполюсников [182]
    § 11.5. Реализация реактивных двухполюсников разложением входной функции на простые дроби (реализация двухполюсников по Фостеру) [183]
    § 11.6. Разложение по Фостеру мнимой входной функции Z (р) [184]
    § 11.7. Разложение по Фостеру мнимой входной функции Y (р) [185]
    § 11.8. Реализация вещественных положительных входных функций, имеющих полюсы и нули на мнимой оси и вещественной положительной полуоси [186]
    § 11.9. Разложение входной функции в непрерывную дробь (реализация двухполюсников по Кауэру) [186]
    § 11.10. Синтез четырехполюсников [188]
    § 11.11. Передаточные функции четырехполюсника [188]
    § 11.12. Реализация LC- и RС-четырехполюсников мостовой схемой [189]
    § 11.13. Необходимые свойства параметров пассивного четырехполюсника при его синтезе [190]
    § 11.14. Особенности передаточной функции напряжения четырехполюсников Ни [191]
    § 11.15. Реализация LC- и RС-четырехполюсников цепной схемой [192]
Часть вторая. Нелинейные электрические цепи
  Глава 12. Нелинейные элементы [193]
    § 12.1. Общие сведения [193]
    § 12.2. Резистивные элементы [194]
    § 12.3. Двухполюсные резистивные элементы [194]
    § 12.4. Управляемые двухполюсные резистивные элементы [196]
    § 12.5. Управляемые трехполюсные резистивные элементы [197]
    § 12.6. Расчет нелинейных цепей постоянного тока [199]
    § 12.7. Метод двух узлов [200]
    § 12.8. Статическое и дифференциальное сопротивления [202]
    § 12.9. Эквивалентная замена нелинейного резистивного элемента линейным резистивным элементом и источником э. д. с. [202]
    § 12.10. Расчет разветвленной схемы с нелинейными элементами [203]
  Глава 13. Нелинейные индуктивные и емкостные элементы [205]
    § 13.1. Нелинейные индуктивные элементы [205]
    § 13.2. Кривые намагничивания В(H) ферромагнитных материалов [205]
    § 13.3. Потери в реальном индуктивном элементе [206]
    § 13.4. Основные величины и зависимости, характеризующие магнитное поле [206]
    § 13.5. Формальная аналогия между электрической и магнитной цепями постоянного тока [207]
    § 13.6. Расчет магнитной цепи при постоянном токе. Прямая задача [208]
    § 13.7. Расчет магнитной цепи при постоянном токе. Обратная задача [210]
    § 13.8. Неразветвленная магнитная цепь постоянного магнита [211]
    § 13.9. Катушка с ферромагнитным сердечником [212]
    § 13.10. Нелинейные цепи с управляемым индуктивным элементом [214]
    § 13.11. Магнитный усилитель мощности [214]
    § 13.12. Трансформатор с ферромагнитным сердечником [215]
    § 13.13. Пик-трансформатор [216]
    § 13.14. Нелинейные емкостные элементы [216]
    § 13.15. Резонансные явления в нелинейных цепях [217]
  Глава 14. Аппроксимация нелинейных характеристик [220]
    § 14.1. Аппроксимирующие функции [220]
    § 14.2. Аппроксимация характеристик нелинейных элементов [221]
    § 14.3. Кусочно-линейная аппроксимация вольт-амперных характеристик [223]
    § 14.4. Схемы замещения идеальных элементов с кусочно-линейными характеристиками [225]
    § 14.5. Выпрямление переменного тока [226]
    § 14.6. Определение коэффициентов аппроксимирующей функции [228]
  Глава 15. Аналитические методы анализа периодических процессов в нелинейных цепях [230]
    § 15.1. Общие сведения [230]
    § 15.2. Метод гармонической линеаризации (частотный метод) [230]
    § 15.3. Метод гармонического баланса [232]
    § 15.4. Метод медленно меняющихся амплитуд [234]
    § 15.5. Метод кусочно-линейной аппроксимации [235]
    § 15.6. Метод аналитической аппроксимации [236]
  Глава 16. Графические методы анализа периодических процессов в нелинейных цепях [237]
    § 16.1. Расчет по характеристике для мгновенных значений [237]
    § 16.2. Расчет по характеристике для первой гармоники [237]
    § 16.3. Расчет по характеристике для действующих значений [237]
  Глава 17. Методы расчета переходных процессов в нелинейных цепях [238]
    § 17.1. Методы расчета переходных процессов в схемах с одним нелинейным реактивным элементом [238]
    § 17.2. Метод линейной аппроксимации [238]
    § 17.3. Метод кусочно-линейной аппроксимации [238]
    § 17.4. Метод аналитической аппроксимации [240]
    § 17.5. Метод последовательных интервалов [240]
    § 17.6. Метод графического интегрирования [241]
    § 17.7. Метод фазовой плоскости [242]
  Глава 18. Автоколебания [248]
    § 18.1. Общие сведения [248]
    § 18.2. Релаксационные колебания [248]
    § 18.3. Почти гармонические колебания [249]
    § 18.4. Устойчивость состояния равновесия [250]
    § 18.5. Устойчивость в малом [250]
    § 18.6. Алгоритм получения линеаризованных уравнений для исследуемой величины [250]
    § 18.7. Теорема А. М. Ляпунова об установлении устойчивости в малом автономных нелинейных систем [251]
    § 18.8. Критерий устойчивости Гурвица [251]
  Глава 19. Электрические цепи с переменными параметрами [254]
    § 19.1. Общие сведения [254]
    § 19.2. Элементы с переменными параметрами [254]
    § 19.3. Цепь с резистивным элементом [255]
    § 19.4. Цепь с индуктивным элементом [256]
    § 19.5. Цепь с емкостным элементом [257]
    § 19.6. Анализ цепей с переменными параметрами [257]
    § 19.7. Параметрические колебания [258]
Список рекомендуемой литературы [259]
Предметный указатель [261]
Формат: djvu
Размер:6194872 байт
Язык:РУС
Рейтинг: 486 Рейтинг
Открыть: