Evsjukov

А.А. ЕВСЮКОВ ЭАЕКТР01ЕХНИКА Допущено Министерспиом просвещения СССР в качестве учебного пособия по Физическим специальностям дея студентов педагогических институтов МОСКВА «ПРОСВЕЩЕНИЕ» Игу 31.2 Е26 Рецензенты: Кафедра общетехнических дисциплин МГПИ им. В И. Ленина (зав, кафедрой доктор физгмат. наук профессор Ю. Л.

Хогуниев), , «,р ~ А. я. х $ ысэ в) Александр Андреевич ЕВСЮКОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Редактор А. И. Юдина Художник переплета Б. К. Мирошин Художник форзацев и цветных вклеек С. Ф. Лрхин Художники Б. Б. 7(он«галунное, А. Ф. Сысоев Художественный редактор В. М. Прокофьев Технический редактор М. М. Широково Корректор Р. Б. Шгугман ИБ № 3342 Сдано в набор 05.0279. Подписано и печати 150879, 60х90'Лс, Бумага типографская № 2. Литер.

гарн. Высокая печать Условн. печ, л. 15,50+0,25 форзаца+0,25 накидки. Уч -нзд л 1626+0,ЗО форзаца4-0,30 накидки. Тираж 50 ООО зкз. Заказ № 5144. Цена 95 коя. Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Просвещение» Государственного комитета РСФСР по делам издательств, полиграфии н книжной торговли. Москва, З.й проезд Марьиной рощи, 41. Отпечатано с матриц саратовского ордена Трудового Красного Знамени полнграфнческого комбината Росглавполиграфпрома Государственного комитета РСФСР ио делам издательств, полиграфии и книжной торговли в типографии издательства «Горьковская правда», г. Горький, ул Фигнер, 32, Евсюков А. А.

Е26 Электротехника: Учеб. пособие для студентов физ. спец. пед. ии-тов.— Мл Просвещение, 1979.— 248 с., ил. В пособии аввсввы линейные ясвв лсрсмсввагс така. трсх$ээвыс ясли, »нсвт рвчссввс вэвсрсввя и яр«боры, трэн«борн«терн, электрические ыэжвны перемен ного н яссталввссв тонов, элсвсвхы ввтоывтввв, э также тсхвввв бсввввснвстн. Привел«вы ссвоввыс правила рвботы в учебной элсвтрвтсхвнчссвой лвборвхсрвв. 60602 — 737 ББК 31.2 Е 40 — 79 4309021100 6П2А 103(03) — 79 © Издательстио «Просвещение», 1979 г, Манюри моей Лнасюасии Петровне носеяииио ПРЕДИСЛОВИЕ Изучение курса электротехники студентом-физиком педагогического института должно обеспечить электротехническую подготовку будущего учителя физики к осуществлению политехнического обучения учащихся в средней школе.

При этом значение отдельных разделов этого курса различно. Изучение злектроизмерительных приборов, трансформаторов и выпрямителей переменного тока должно подготовить студента к успешному освоению курса радиотехники и к использованию знаний, умений и навыков, полученных на лекционных и лабораторно-практических занятиях, в преподавании физики в средней школе, Другие разделы курса предназначены для расширения политехнического кругозора будущего учителя физики, для подготовки его к организации школьного физического кабинета и к проведению внеклассной работы с учащимися средней школы. Все это определило во многом как подход к рассмотрению всех тем и вопросов, так и их конкретный перечень. При этом много внимания уделено выяснению физической сущности рассматриваемых явлений в электрических цепях и приборах.

При написании пособия был использован опыт чтения автором курса электротехники в педагогическом институте. Пользуясь случаем, приношу мою сердечную благодарность рецензентам — коллективу кафедры общетехнических дисциплин Московского государственного педагогического института имени В.

И. Ленина во главе с заведующим кафедрой доктором физикоу, Р~Ф иР ю.я.х у"~ ",а Ру р юе оу/я я я 1и диу педагогических наук доценту М. А, Ушакову, доброжелательные советы и замечания которых способствовали улучшению книги. Автор ВВЕДЕНИЕ Электротехника — это наука об электрических явлениях, о про. изводстве, передаче, распределении, преобразовании и использовании электрической энергии. Развитие электротехники началось со второй половины ХУП1 в„ когда были заложены ее теоретические и практические основы. Очень быстрое развитие электротехники объясняется тем, что электрическая энергия по сравнению с другими видами имеет целый ряд преимуществ, важнейшими из которых являются: а) электрическая энергия легко преобразуется в другие виды— в теплоту, механическую, химическую (и наоборот); б) КПД электрических установок значительно выше (иногда достигает 98 — 99ое), чем КПД установок, работающих за счет других видов энергии; в) электрическая энергия легко делится, т.

е. ее можно подводить к потребителям и расходовать в любых количествах; г) электрическую энергию можно передавать по проводам (а для связи — и без проводов) на значительные расстояния, это обстоятельство дает возможность строить электростанции на месте природных энергетических ресурсов и передавать ее к источникам промышленного сырья, ие имеющим местной энергетической базы; д) широкое применение электрической энергии в народном хозяйстве лает возможность объединять много мелких и крупных электростанций в общую энергосистему, бесперебойно снабжающую электроэнергией целый экономический район или даже ряд районов.

Широкое использование электрической энергии в народном хо. зяйстве началось лишь после Великого Октября. Советское государство придавало и придает исключительную роль электрификации народного хозяйства — основному условию непрерывного роста производства на базе высшей техники. Широко известна ленинская формула коммунизма: «Колаиунизлс — это есть Советскал власть алсос влектртрикация всей страны»*. Уже в первые годы Советского государства начато строительство Каширской, Шатурской и Волховской электростанций. В 1920 г. е П е н н н В. И.

Полн. собр. соко т.' 42, с. 1Ю. на П! съезде Советов был принят вошедший в историю план ГОЭЛРО, названный В. И, Лениным «второй программой партии». По плану ГОЭЛРО намечалось в течение 10 — 15 лет построить 30 электростанций общей мощностью 1,75 ГВт. В 1931 г. план ГОЗЛРО был в основном выполнен, а к концу !935 г. перевыполнен в 2,5 раза! В последующие годы в нашей стране продолжено плановое строительство больших и малых электростанций.

В СССР построены крупнейшие в мире Красноярская ГЗС им. 50-летия СССР (6 ГВт), Братская ГЭС им. 50-летия Великого Октября (4,! ГВт), Волжская ГЭС им. ХХП съезда КПСС (2,53 ГВт) и Волжская ГЗС им. В. И. Ленина (2,3 ГВт). Первая в мире атомная электростанция была построена в 1954 г. в Советском Союзе. В соответствии с директивами ХХЧ съезда КПСС в настоящее время ведется интенсивное строительство новых, более мощных электростанций, линий электропередач сверхвысоких напряжений.

О размахе этих работ можно судить по тому, что в 1978 г. выработка электроэнергии в нашей стране составила 1202 млрд. кВт ч, а к !980 г. — к последнему году Х пятилетки — выработка электроэнергии составит!340 — 1380 млрд. кВт. ч и общая»ющность электростанций будет 287 — 290 ГВт. Большое внимание уделяется объединению электростанций в энергосистемы, В 1970 г. было завершено формирование Единой энергетической системы Европейской части СССР (ЕЗС), объединившей свыше 600 электростанций. Вступила в действие Единая энергетическая система «Мнр», объединившая СССР, Болгарию, Венгрию, ГДР, Польшу, Румынию и Чехословакию, В десятой пятилетке (1976 — 1980 гг.) продолжены работы по созданию Единой энергетической системы СССР, ведется строительство дальних линий электропередач переменного тока напряженнем 750 и 1150 кВ и постоянного тока напряжением 1500 кВ, В Программе Коммунистической партии Советского Союза записано: «Электрификация, являющаяся стержнем строительства экономики коммунистического общества, играет ведущую роль в развитии всех отраслей народного хозяйства, в осуществлении всего современного технического прогресса»*.

Постоянное расширение сфер применения электрической энергии влечет за собой глубокое внедрение электротелншки во все отрасли народного хозяйства. Развитие промышленности и сельского хозяйства, средств транспорта и связи потребуют дальнейшего подъема энерговооруженности, Планом десятой пятилетки наряду с большим объемом производства электроэнергии предусматривается огромный рост электровооруженности труда, широкая автоматизация производственных процессов, использование автоматизированных систем управления на основе электронно-вычислительной техники. ' Программа Коммунистической партии Советского Союза, М., !976, с. 69.

В становлении и начальном развитии электротехники выдавшуюся рочь сыграли работы русских ученых и изобретателей А. Н. Лодыгина, Н, Г. Славянова, Э. Х. Ленца, М. О. Доливо- Добровольского и др. Большой вклад в дело электрификации нашей страны, а также в развитие науки электротехники внесли вы. даюшиеся советские ученые и инженеры Г, М. Кржижановский, М. А.

Шателен, Р. Э. Классон, Г. О. Графтио, С. И. Вавилов, К, М. Шенфер и многие другие, гпдвд ~ ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1. ОДНОФАЗНЫЕ ЦЕПИ $1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ До середины Х)Х столетия пользовались в основном химическими источниками постоянного тока — крайне дорогими и неэкономичными гальваническими элементами. Это сильно ограничивало использование электрической энергии для практических целей.