Лосев А.К. Теория линейных электрических цепей (1987)

ББК 3! .211 Л 79 УДК 621.3 Рецензенты: нафедра теоретических основ электротехники Ленинградского электротехнического института им. В. И. Ульянова (Ленина) (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. У). Н.Матхаиов); кафедра основ радиотехнини Харьковского института радиоэлектроники им. акад.

М. К. Янгеля (зав. кафедрой д.р техн. наук, проф. Б. Л. Кашеев); кафедра теории линейных злеитрических цепей Московского электротехнического института связи (зав кафедрой д.р техн. наук, проф. К. К. Товара1. ББК 81.211 6П2.1 © Издательство еВысшая школа», 1987 Л 2302010000- 198 120- 001(01)-87 Лосев А. К. Л 79 Теория линейных электрических цепей: Учеб.

для вузов. — Мл Высш, шк., 1987. — 512 сл ил. В книге изложены основы общей теории цепей и основные методы расчета линейных пеней, рассмотрены свойства цепей, сигналрв и нк спектров, а также преобраэаваиия сигналов в лниейнык цепих. Предлагаемый учебник написан по материалам лекций автора в Рижском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. А. Я. Пельше и соответствует типовой учебной программе от !983 г.

В начальных главах материал преподносится подробнее, чем в заключительных, изложение которых является более академичным. При таком построении автор исходил из подготовленности читателя, навыки которого в работе над книгой должны возрастать по мере изучения курса. В частности, первые главы книги проиллюстрированы в тексте примерами расчета цепей, данными в общем виде. Читатель, однако, должен иметь в виду, что твердое усвоение курса невозможно без решения многих численных задач, приводимых в соответствующих учебных пособиях. Автор благодарит коллег, рекомендациями которых он, воспользовался при подготовке рукописи учебника.

Особую признательность автор выражает проф. П. Н. Матханову, проф. Л. В. Данилову, доц. А. И. Гою (ЛЭТИ), проф. К. К. Товара, доц. И. Н. Добротворскому (МЭИС). Автор будет признателен всем читателям, высказавшим замечания и пожелания по книге, и просит присылать их по адресу: 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ' ул., д. 29/14, издательство «Высшая школа». Автор Человеческое общество не может существовать и развиваться без общения между людьми.

Такое общение на больших расстояниях может осуществляться достаточно эффективно только с помощью технических средств связи. С развитием человеческого общества совершенствуются н эти средства. Достижения науки и техники неизменно служат стимулом развития средств снязи, а потребности н успехи этого развития являются одной из движущих сил научна-технического прогресса. Идеи электросвязи предшествовали зарождению электротехники — отрасли науки и техники, использующей электрические и магнитные явления для практических целей. Одним нз первых практических применений электрической энергии стал электрический телеграф.

Среди первых его проектов жизнеспособным оказался электромагнитный телеграф, изобретенный в 1832 г.,П. Л. Шиллингом. Электрическая связь неуклонно совершенствовалась. Вслед за телеграфом конструкции Морзе (1837) завоевала признание буквопечатающая телеграфия (Б. С. Якоби, 1850). В арсенал технических средств электросвязи вошли телефон (А. Г.

Белл, 1876) и фототелеграф, прообразом которого явился электрохимнче,ский телеграф Дж. Казелли (1855). Изобретение радиоприемника (А. С. Попов, !895) положило начало беспроводной электрической связи, или радиосвязи. Вслед за'радиотелеграфией стала бурно развиваться радио- телефония, Это, в частности, сделало возможным массовое внедрение радиовещания. Вместе с радиовещанием в современный быт прочно вошло телевидение, основы которого были за- ложеиы Б. Л. Розингом, предложившим в 1907 г. систему телевидения с электронно-лучевой трубкой.

Все виды электрической связи взаимно дополняют друг друга. Сейчас в нашей стране происходит интенсивное развитие всех видов электросвязи с обьединением их в Единую автоматизированную сеть (систему) связи (ЕАСС). Сюда входят средства телеграфии и телефонии, фототелеграфии и других видов факсимильной связи, радиовещания и телевидения. ЕАСС включает в себя как проводные линии связи, так и радиоканалы, в том числе радиорелейные линии и космические каналы связи. ЕАСС предназначена для удовлетворения нужд населения в средствах ииформации, а также для передачи данных, используемых при координации и управлении иародиым хозяйством страны. Учитывая роль средств массовой информации в жизни общества, программные партийные документы неизменно обрашают внимание иа развитие электросвязи, в том числе телефонной связи, радиовещания и телевидения.

«Основные направления экономического и социального развития СССР на 1986 — 1990 годы и иа период до 2000 года» и «Комплексная программа развития производства товаров народного потребления и сферы услуг на 1986 — 2000 годы» предусматривают, в частности, ускоренное развитие на новой технической основе и повышение качества услуг связи и технических средств информации, опережающие темпы развития услуг телефонной связи, обеспечение практически повсеместного приема программ цветного телевидения, завершение в основном внедрения трехпрограммного проводного вещания, продолжение развития и повышение надежности работы единой автоматизированной сети связи страны на базе новейших достижений науки и техники, совершенствование бытовой радиоэлектронной аппаратуры на основе использования новейших достижений микроэлектроники, создание новых типов телевизоров, радиоприемников, видеомагнитофонов и другой бытовой радиоэлектронной аппаратуры с цифровой обработкой сигнала.

Развитие средств связи, повышение их качества и надежности расширяют эксплуатационно-технические возможности связного оборудования. Например, еще в 1936 г. начались пробные фототелеграфиые передачи газет «Правда» и «Известия» на линии Москва †Свердлов, а затем иа линии Москва †Новосибирск. В 1964 г. был задействован комплекс факсимильного оборудования «Газета-1» (ФТАГ) с радиусом действия свыше 9000 км. Ои позволял передавать одну стандартную газетную полосу за 15 †25 м, что являлось недостаточно оперативным.

Новый комплекс оборудования «Газета-2» обеспечил передачу стандартной газетной полосы в среднем за 3 мии. И это, разумеется, ие предел. Передача же полос центральных газет по космическим каналам связи снимает проблему расстояний и привязки системы к дорогостоящим и дифицитным проводным линиям связи. Развитие средств электрической связи невозможно без совершенствования и усложнения принципов работы связных устройств, их конструкции и элементной базы. Усложнение технических средств связи неизмеримо повышает роль теории при изучении конструировании и технической эксплуатации связного оборудования. В Х!Х в. вся теория работы телеграфных устройств и их конструкции описывались в одном из разделов курса физики.

В начале ХХ в. описания телеграфа н телефона стали перекочевывать из курса физики в специализированные учебные пособия. Сейчас только для изученпя принципов работы и конструкций различных видов связного оборудования служат многочисленные специальные курсы. Усвоение же этих курсов возможно только при наличии фундаментальной теоретической подготовки, которую студенты получают при изучении общенаучных и общеинженерных дисциплин. Одной из основных общеинженерных дисциплин для инженеров-связистов любой специальности является «Теория линейных электрических цепей» (ТЛЭЦ).

Не вдаваясь пока в смысл этого понятия, отметим, что линейные электрические цепи составляют обширный класс электрических систем, в том числе и систем электросвязи. Как и любая общеинженерная дисциплина, курс ТЛЭЦ дает знания, необходимые для изучения специальных курсов, в которых рассматриваются конкретные виды связных устройств.

Кроме того, без овладения ТЛЭЦ невозможно изучение не только любых специальных курсов, но и других общеинженерных дисциплин. Это обусловлено четырьмя причинами. Вопервых, линейные электрические цепи являются электрическими системами, которые входят в состав любых устройств электросвязи и радиотехники. Во-вторых, составные части связного оборудования, которые не относятся к классу линейных электрических цепей, сами содержат эти цеци в качестве компонентов.

В-третьих, некоторые устройства, содержащие, например, электронные приборы, не являются линейными электрическими цепями, но в определенном режиме работы обладают свойствами таких цепей и их анализ производится на основе ТЛЭЦ. В-четвертых, в курсе ТЛЭЦ изучаются, в частности, такие теоретические положения и методы расчета электрических устройств, которые являются общими как для линейных цепей, так и для любых других электрических систем. Указанные причины обусловливают важность курса ТЛЭЦ не только для изучения последующих дисциплин в стенах вуза, но и для инженерной деятельности специалиста в области электросвязи н радиотехники.

Без глубоких н прочных знаний теории линейных электрических цепей невозможно совершенствовать связное оборудование и разрабатывать новые системы электросвязи и радиотехники. Не опираясь на эту теорию, нельзя обеспечить и грамотное техническое обслуживание оборудования, находящегося в эксплуатации. Отличное владение этой теорией является залогом творческих успехов инженера-связиста. Основные понятия теории элентричесних цепей В устройствах электросвязи протекают те или иные электрические процессы, многие нз которых имеют специфический характер, обусловленный целевым назначением этик устройств.