Теоретические основы электротехники-1 (855784), страница 3
Текст из файла (страница 3)
. . . . . . . . . . . . . .1.7. Èíäóêòèâíîñòü è âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòü. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.8. Ïîòåíöèàëüíîå è âèõðåâîå ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.9. Ñâÿçü ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñ ýëåêòðè÷åñêèì òîêîì . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .1.10. Íàìàãíè÷åííîñòü âåùåñòâà è çàêîí ïîëíîãî òîêà . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1. Ýíåðãèÿ ñèñòåìû çàðÿæåííûõ òåë. Ýíåðãèÿ êîíòóðîâ ñ òîêàìè . . . . . . . . . .2.1. Ñèëû, äåéñòâóþùèå íà çàðÿæåííûå òåëà. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ñèëû . . . . .
. .3.1. Ýëåìåíòû ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2. Èñòî÷íèêè â ýëåêòðè÷åñêèõ öåïÿõ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3. Òîïîëîãè÷åñêèå ïîíÿòèÿ ñõåìû ýëåêòðè÷åñêîé öåïè . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3.4. Çàêîíû Êèðõãîôà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.5. Òîïîëîãè÷åñêèå ìàòðèöû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....................................................3713733753773803803833853853873893913963983993993998Ñîäåðæàíèå3.6. Óðàâíåíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1. Õàðàêòåðèñòèêè ñèíóñîèäàëüíûõ ÝÄÑ, íàïðÿæåíèé è òîêîâ . . . . . . . .4.2. Âåêòîðíûå äèàãðàììû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3. Òîê â öåïè ñ ïîñëåäîâàòåëüíûì è ïàðàëëåëüíûì ñîåäèíåíèåìýëåìåíòîâ r, L, C .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.4. Ìîùíîñòü â öåïè ñèíóñîèäàëüíîãî òîêà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.5. Ýêâèâàëåíòíûå ïàðàìåòðû öåïè, ðàññìàòðèâàåìîé êàê äâóõïîëþñíèê5.1. Êîìïëåêñíûé ìåòîä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .5.2. Ìåòîäû ðàñ÷åòà ñëîæíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé . . . . . . . . . . . . . . . . .5.3. Ðàñ÷åò ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé ïðè íàëè÷èè âçàèìíîé èíäóêöèè . . . . . .6.1. Ðåçîíàíñ ïðè ïîñëåäîâàòåëüíîì ñîåäèíåíèè ýëåìåíòîâ r, L, C . .
. . . . .6.2. Ðåçîíàíñ ïðè ïàðàëëåëüíîì ñîåäèíåíèè ýëåìåíòîâ g, L, C. . . . . . . . .6.3. Ðåçîíàíñ â öåïÿõ, ñîäåðæàùèõ ðåàêòèâíûå ýëåìåíòû. . . . . . . . . . . . .6.4. ×àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé . . . . . . . .
. . . . . . . .6.5. Ðåçîíàíñ â ýëåêòðè÷åñêèõ öåïÿõ ïðîèçâîëüíîãî âèäà . . . . . . . . . . . . .7.1. Êëàññèôèêàöèÿ ìíîãîôàçíûõ öåïåé è ñèñòåì . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.2. Ðàñ÷åò òðåõôàçíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . .7.3. Âðàùàþùååñÿ ìàãíèòíîå ïîëå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.4. Ìåòîä ñèììåòðè÷íûõ ñîñòàâëÿþùèõ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.1. Ðàñ÷åò ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé ïðè ïåðèîäè÷åñêèõíåñèíóñîèäàëüíûõ íàïðÿæåíèÿõ . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .8.2. Ôîðìà êðèâûõ òîêà â ýëåêòðè÷åñêîé öåïèïðè íåñèíóñîèäàëüíîì íàïðÿæåíèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3. Äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ ïåðèîäè÷åñêèõíåñèíóñîèäàëüíûõ âåëè÷èí. Àêòèâíàÿ ìîùíîñòü . . . . . . . . . . . . . . . . .8.4. Âûñøèå ãàðìîíèêè â òðåõôàçíûõ öåïÿõ . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 399. . . . . . . 400. . . . . . . 400.........................................................................................................402404405407413422424426427429430432434434435. . . . . . . 437. . .
. . . . 439. . . . . . . 440. . . . . . . 440Àëôàâèòíûé óêàçàòåëü. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441ÏðåäèñëîâèåÊóðñ «Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ýëåêòðîòåõíèêè» â íàøåé ñòðàíå ñòàíîâèëñÿ â òå÷åíèå âñåãî ÕÕ â. â óñëîâèÿõ èíòåíñèâíîãî ðàçâèòèÿ ïðîìûøëåííîñòè, à òàêæåìàñøòàáíîãî ïðîèçâîäñòâà, ïðåîáðàçîâàíèÿ, ïåðåäà÷è è ðàñøèðÿþùèõñÿîáëàñòåé ïðèìåíåíèÿ ýíåðãèè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ.  Ëåíèíãðàäå îí ñîçäàâàëñÿ è ðàçâèâàëñÿ äåéñòâèòåëüíûìè ÷ëåíàìè Àêàäåìèè íàóê ÑÑÑÐ Â.
Ô. Ìèòêåâè÷åì, Ë. Ð. Íåéìàíîì è ïðîôåññîðîì Ï. Ë. Êàëàíòàðîâûì. Ïîñëå Âåëèêîé Îòå÷åñòâåííîé âîéíû îíè ñîçäàëè è â 1948 ã. èçäàëè óíèêàëüíûé ó÷åáíèê èìåííîïî êóðñó ÒÎÝ, êîòîðûé ñòàë âåäóùèì â ÑÑÑÐ. Ýòîò ó÷åáíèê áûë ïåðåâåäåí èèçäàí âî ìíîãèõ ñòðàíàõ è ñûãðàë ðåøàþùóþ ðîëü â ñîçäàíèè â íèõ ñîáñòâåííûõ øêîë ïî ÒÎÝ.  1966 ã. ðàçâèòèå êóðñà ÒÎÝ íàøëî ñâîå îòðàæåíèå â íîâîìó÷åáíèêå, ñîçäàííîì Ë. Ð.
Íåéìàíîì è åãî ó÷åíèêîì Ê. Ñ. Äåìèð÷ÿíîì. Íàñòîÿùèé ó÷åáíèê ïî êóðñó ÒÎÝ âûõîäèò ñïóñòÿ 20 ëåò ïîñëå åãî ïîñëåäíåãî, òðåòüåãî èçäàíèÿ.Ïåðâîíà÷àëüíóþ ïðîãðàììó ðàáîò ïî ïîäãîòîâêå ÷åòâåðòîãî èçäàíèÿ ïðèøëîñü èçìåíèòü ïîñëå ñîáûòèé 1991 ã. è ïîñëåäóþùåãî êà÷åñòâåííîãî èçìåíåíèÿ ýêîíîìè÷åñêèõ è îðãàíèçàöèîííûõ îñíîâ ìîòèâàöèè ïîäãîòîâêè íàó÷íûõ èèíæåíåðíûõ êàäðîâ â Ðîññèè. Çà 20 ëåò ñóùåñòâåííî èçìåíèëèñü òàêæå òåõíè÷åñêèå ñðåäñòâà âû÷èñëåíèé è èõ äîñòóïíîñòü. Çíà÷èòåëüíî ïîâûñèëàñü ðîëüèíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé â ïðîöåññå îáó÷åíèÿ è ïðîôåññèîíàëüíîé äåÿòåëüíîñòè.
 íîâûé ó÷åáíèê ïðèøëîñü ââåñòè òàêæå è êîððåêòèâû, ñâÿçàííûå ñóìåíüøåíèåì àóäèòîðíûõ ÷àñîâ íåïîñðåäñòâåííîãî îáùåíèÿ ñòóäåíòîâ ñ ïðåïîäàâàòåëÿìè è óâåëè÷åíèåì äîëè êóðñà, îñâàèâàåìîé ñàìîñòîÿòåëüíî.  ýòîéñâÿçè ó÷åáíèê äîïîëíåí ðàçäåëàìè, ïîçâîëÿþùèìè îáåñïå÷èòü åãî ñàìîñòîÿòåëüíîå îñâîåíèå. Í.
Â. Êîðîâêèíûì è Â. Ë. ×å÷óðèíûì áûëè ðàçðàáîòàíû èâêëþ÷åíû â ó÷åáíèê íîâûå ðàçäåëû, âîïðîñû, ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ, çàäà÷íèêè ïðèìåðû ðåøåíèÿ íàèáîëåå òèïè÷íûõ çàäà÷.Ñòîëåòíèé îïûò ïðåïîäàâàíèÿ êóðñà ÒÎÝ â ÑÑÑÐ è Ðîññèè ïîêàçûâàåò, ÷òîïåðâîíà÷àëüíàÿ îðèåíòàöèÿ êóðñà íà ïåðâè÷íîñòü ïîíèìàíèÿ îñîáåííîñòåéýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðîöåññîâ â ðàññìàòðèâàåìîì êîíêðåòíîì óñòðîéñòâå íàäôîðìàëüíî-ðàñ÷åòíûìè ìåòîäàìè ïðèîáðåòàåò âñå áîëåå âàæíîå çíà÷åíèå. Ðàçâèòèå âîçìîæíîñòåé ÝÂÌ è èõ ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ èâ ïåðñïåêòèâå òàêîâû, ÷òî èçó÷åíèå ðàñ÷åòíûõ ìåòîäîâ äëÿ èõ îñâîåíèÿ è ðàçâèòèÿ ïåðåñòàåò áûòü ïðèîðèòåòíûì. Íà ïåðåäíèé ïëàí âûñòóïàåò íåîáõîäèìîñòüïîíèìàíèÿ ñóòè èçó÷àåìûõ ÿâëåíèé è ìåòîäè÷åñêèõ îñíîâ ñòàíäàðòíûõ ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ äëÿ îöåíêè íàäåæíîñòè ïîëó÷åííûõ ÷èñëåííûõ è ãðàôè÷åñêèõ äàííûõ è èõ ñîîòâåòñòâèÿ ðåàëüíûì îñîáåííîñòÿì ðàññ÷èòûâàåìîãî óñòðîéñòâà èëè ÿâëåíèÿ.
Îäíîé èç âàæíåéøèõ çàäà÷ ïðåäëàãàåìîãî ó÷åáíèêàÿâëÿåòñÿ ñîçäàíèå ó ÷èòàòåëÿ èìåííî óìåíèÿ è ïðèâû÷êè âíèêàòü â ñóòü ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé, ïðîèñõîäÿùèõ â èçó÷àåìûõ ñèñòåìå èëè óñòðîéñòâå.Ñëåäóåò îòìåòèòü îñîáóþ ðîëü îäíîãî èç àâòîðîâ íàñòîÿùåãî ó÷åáíèêà, âûäàþùåãîñÿ ó÷åíîãî-ýëåêòðîòåõíèêà, àêàäåìèêà ÀÍ ÑÑÑÐ Ë. Ð. Íåéìàíà, â ðàçâèòèè ïðåäìåòà è êóðñà «Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ýëåêòðîòåõíèêè» íå òîëüêî â10ÏðåäèñëîâèåÑÑÑÐ, íî è âî ìíîãèõ ñòðàíàõ, ãäå ýòîò ïðåäìåò ïîÿâèëñÿ, áëàãîäàðÿ åãî òðóäàìè ó÷åáíèêàì.
Ìíå è ìîèì ó÷åíèêàì Â. Ë. ×å÷óðèíó è Í. Â. Êîðîâêèíó äîñòàëàñüïî÷åòíàÿ è òðóäíîâûïîëíèìàÿ çàäà÷à áûòü äîñòîéíûìè ïðîäîëæàòü òðàäèöèè,çàëîæåííûå â êóðñ ÒÎÝ åãî îñíîâàòåëÿìè — çàâåäóþùèìè êàôåäðîé ÒÎÝ Ëåíèíãðàäñêîãî ïîëèòåõíè÷åñêîãî èíñòèòóòà àêàäåìèêàìè ÀÍ ÑÑÑÐ Âëàäèìèðîì Ôåäîðîâè÷åì Ìèòêåâè÷åì, Ëåîíèäîì Ðîáåðòîâè÷åì Íåéìàíîì è ïðîôåññîðîì Ïàâëîì Ëàçàðåâè÷åì Êàëàíòàðîâûì.Àâòîðû ñ÷èòàþò ñâîèì äîëãîì ïðåæäå âñåãî ïîáëàãîäàðèòü ïðîôåññîðàÈ. Ô. Êóçíåöîâà çà åãî áîëüøîé òðóä ïî ðåäàêòèðîâàíèþ íàñòîÿùåãî ó÷åáíèêà,çàâåäóþùåãî êàôåäðîé ÒÎÝ Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ïîëèòåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà ïðîôåññîðà Â.
Í. Áîðîíèíà — çà îðãàíèçàöèþ ðàáîòûïî ñîçäàíèþ ó÷åáíèêà, çàâåäóþùåãî êàôåäðîé ÒÎÝ Ìîñêîâñêîãî ýíåðãåòè÷åñêîãî èíñòèòóòà, ÷ëåíà-êîððåñïîíäåíòà ÐÀÍ Ï. À. Áóòûðèíà è ïðîôåññîðàÂ. Ã. Ìèðîíîâà, îêàçàâøèõ ïîìîùü ïðè èçäàíèè ó÷åáíèêà.Àâòîðû áëàãîäàðíû äîöåíòó Å. Å. Ñåëèíîé è ñòàðøåìó ïðåïîäàâàòåëþÒ. È. Êîðîëåâîé çà ïîìîùü â ðàçðàáîòêå âîïðîñîâ, óïðàæíåíèé è çàäà÷. Âåñüìàïîëåçíîé áûëà ïîìîùü àñïèðàíòîâ À. Ñ. Àäàëåâà, Þ. Ì. Áàëàãóëû, Ò. Ã. Ìèíåâè÷, Ì.
Â. Ýéäåìèëëåðà, êîòîðûå ïîäãîòîâèëè ðåøåíèÿ ïðåäëàãàåìûõ çàäà÷, ÷òîïîìîãëî èì ïðè çàâåðøåíèè ðàáîòû íàä äèññåðòàöèÿìè. Àâòîðû ïðèçíàòåëüíûêàíäèäàòó òåõíè÷åñêèõ íàóê À. Í. Ìîäóëèíîé è èíæåíåðó Â. À. Êóçüìèíîé çàíåîöåíèìóþ ïîìîùü â ïîäãîòîâêå ðóêîïèñè ê ïå÷àòè, à òàêæå äîöåíòó Ð. Ï. Êèÿòêèíó è âñåì ñîòðóäíèêàì êàôåäðû ÒÎÝ Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ïîëèòåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà, ñäåëàâøèì ïîëåçíûå çàìå÷àíèÿ ïðè îáñóæäåíèè íîâûõ ðàçäåëîâ ó÷åáíèêà íà îñíîâå èñïîëüçîâàííûõ â íàñòîÿùåì èçäàíèè ìåòîäè÷åñêèõ ðàçðàáîòîê êàôåäðû.Çàâåðøåíèþ è îôîðìëåíèþ èçäàíèÿ íàñòîÿùåãî ó÷åáíèêà â ðåøàþùåé ñòåïåíè ñïîñîáñòâîâàëà ôèíàíñîâàÿ ïîìîùü ÐÔÔÈ.Äåéñòâèòåëüíûé ÷ëåí Àêàäåìèé íàóê ÑÑÑÐ è Ðîññèè Ê.
Ñ. Äåìèð÷ÿíÂâåäåíèåÒåîðåòè÷åñêàÿ ýëåêòðîòåõíèêà â Ðîññèè è ÑÑÑÐ ðàçâèâàëàñü íà îñíîâå ïðèçíàíèÿ ìàòåðèàëüíîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ è âàæíîñòè ïîíèìàíèÿ êàðòèíûïðîòåêàíèÿ ðàññìàòðèâàåìûõ ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ äëÿ èõ ïðàêòè÷åñêîãî èñïîëüçîâàíèÿ è îïèñàíèÿ â âèäå ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé.
Ðàçâèòèå ýòîé øêîëûâ òå÷åíèå ÕÕ ñòîëåòèÿ îòëè÷àåòñÿ îñâîåíèåì äîñòèæåíèé â îáëàñòÿõ, ãëàâíûìîáðàçîì, ôèçèêè ýëåêòðîìàãíèòíûõ ÿâëåíèé è ïðèêëàäíîé ìàòåìàòèêè. Õàðàêòåðíûì äëÿ ýòîãî ïåðèîäà äëÿ ó÷åíûõ Ðîññèè è ÑÑÑÐ ñëåäóåò ñ÷èòàòü ïðàêòè÷åñêóþ íåäåëèìîñòü èññëåäîâàíèé ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé, ðàçðàáîòêè ìîäåëåéýòèõ ÿâëåíèé è ðåøåíèÿ ïðèêëàäíûõ çàäà÷, ñâÿçàííûõ ñ ðàñ÷åòîì èññëåäóåìûõôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí.Ïåðâûå òðóäû â îáëàñòè ýëåêòðè÷åñòâà â Ðîññèè ïðèíàäëåæàò ãåíèàëüíîìóðóññêîìó ó÷åíîìó àêàäåìèêó Ì. Â. Ëîìîíîñîâó.
Ì. Â. Ëîìîíîñîâ, ñîçäàâøèé âðàçíûõ îáëàñòÿõ íàóêè ìíîãî çàìå÷àòåëüíûõ òðóäîâ, ïîñâÿòèë áîëüøîå ÷èñëîðàáîò èçó÷åíèþ ýëåêòðè÷åñòâà.  ñâîèõ òåîðåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ îí âûäâèãàë ïîëîæåíèÿ, êîòîðûå çíà÷èòåëüíî îïåðåæàëè åãî ýïîõó, è ñòàâèë ïðîáëåìûèñêëþ÷èòåëüíîé ãëóáèíû. Òàê, ïî åãî ïðåäëîæåíèþ â 1755 ã. Àêàäåìèÿ íàóê âûäâèíóëà â êà÷åñòâå êîíêóðñíîé òåìû íà ïðåìèþ çàäà÷ó «ñûñêàòü ïîäëèííóþåëåêòðè÷åñêîé ñèëû ïðè÷èíó è ñîñòàâèòü òî÷íóþ åå òåîðèþ».Ñîâðåìåííèêîì Ì.