Elektrotehnika teoreetilised alused Demirchyan. Leonid Robertovitš Neiman
Eessõna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Sissejuhatus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . üksteist
I OSA. ELEKTROMAGNETVÄLJA TEOORIA PÕHIMÕISTED JA SEADUSED
NING ELEKTRI- JA MAGNETAÜLUSTE TEOORIAD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Peatükk 1. Elektromagnetvälja mõistete ja seaduste üldistamine. . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.1. Kindral füüsiline alus elektromagnetvälja teooria ning elektri- ja magnetahelate teooria probleemid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.2. Laetud elementaarosakesed ja elektromagnetväli kui aine eriliigid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . kaheksateist
1.3. Elektriliste ja magnetiliste nähtuste seos. Elektri- ja magnetväljad kui ühe elektromagnetvälja kaks külge. . . . . . . . . . . . 21
1.4. Osakeste ja kehade laengu side nende elektriväljaga. Gaussi teoreem. . . . . . . . 26 1.5. Ainete polariseerumine. elektriline nihe. Maxwelli postulaat. . . . . . . . 29 1.6. Juhtivuse, ülekande ja nihke elektrivoolud. . . . . . . . . . . . . . . . . 35 1.7. Elektrivoolu pidevuse põhimõte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.8. elektriline pinge. Elektripotentsiaalide erinevus.
Elektromotoorjõud. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 1.9. magnetvoog. Magnetvoo pidevuse põhimõte. . . . . . . . . . . . . . 52 1.10. Elektromagnetilise induktsiooni seadus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 1.11. Vooluühendus. Eneseinduktsiooni ja vastastikuse induktsiooni EMF. Põhimõte
elektromagnetiline inerts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 1.12. Potentsiaalsed ja keerised elektriväljad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 1.13. Magnetvälja ja elektrivoolu seos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 1.14. Aine magnetiseerimine ja magnetvälja tugevus. . . . . . . . . . . . . 69 1.15. Täielik kehtiv seadus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 1.16. Elektromagnetvälja põhivõrrandid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2. peatükk. Elektri- ja magnetvälja energia- ja mehaanilised ilmingud. . . . . 76
2.1. Laetud kehade süsteemi energia. Energia jaotus sisse elektriväli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
2.2. Elektrivooluga ahelate süsteemi energia.
Energia jaotumine magnetväljas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 2.3. Laetud kehadele mõjuvad jõud. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 2.4. elektromagnetiline jõud. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Küsimused, harjutused, ülesanded 1. ja 2. peatüki jaoks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
1.1. Osakeste ja kehade laengu side nende elektriväljaga. Gaussi teoreem. . . . . . . . 95 1.2. elektriline nihe. Maxwelli postulaat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 1.3. Elektrivoolu liigid ja elektrivoolu pidevuse põhimõte. . . . 100 1.4. Elektripinge ja potentsiaal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 1.5. Magnetiline induktsioon. Magnetvoo pidevuse põhimõte. . . . . . . . . . 106
4 Sisukord
1.6. Elektromagnetilise induktsiooni seadus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 1.7. Induktiivsus ja vastastikune induktiivsus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 1.8. Potentsiaalsed ja keerised elektriväljad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 1.9. Magnetvälja ja elektrivoolu seos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 1.10. Aine magnetiseerumine ja koguvoolu seadus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 2.1. Laetud kehade süsteemi energia. Energiaahelad vooludega. . . . . . . . . . . . . 120 2.2. Laetud kehadele mõjuvad jõud. elektromagnetiline jõud. . . . . . . . . . 123
Peatükk 3. Elektriahelate teooria põhimõisted ja seadused. . . . . . . . . . . . . . . . 129 3.1. Elektri- ja magnetahelad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 3.2. Elektriahelate elemendid. Aktiivsed ja passiivsed osad
elektriahelad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 3.3. Füüsikalised nähtused elektriahelates. Vooluahelad hajutatud
parameetrid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 3.4. Elektriahelate teoorias aktsepteeritud teaduslikud abstraktsioonid,
nende praktiline tähtsus ja kohaldatavuse piirid.
Ühendatud parameetritega ketid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 3.5. Elektriahelate parameetrid. Lineaarne ja mittelineaarne
elektri- ja magnetahelad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 3.6. Pinge ja voolu vahelised seosed põhielementides
elektriahel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 3.7. Voolu ja EMF-i tingimuslikud positiivsed suunad
vooluahela elementides ja pinge nende klemmides. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 3.8. EMF-i allikad ja vooluallikad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 3.9. Elektriahelate skeemid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 3.10. Elektriskeemi topoloogilised mõisted. Skemaatiline graafik. . . . . . . . . . 153 3.11. Sõlmeühendusmaatriks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 3.12. Elektriahelate seadused. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 3.13. Vooluahela sõlmvõrrandid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 3.14. Ahela vooluringi võrrandid. Kontuurimaatriks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 3.15. Voolude võrrandid vooluringi sektsioonides. Sektsiooni maatriks. . . . . . . . . . . . . . . . 165 3.16. Seosed ühenduste, kontuuride ja lõikude maatriksite vahel. . . . . . . . . . . . . . . . 168 3.17. Täielik elektriahelate võrrandisüsteem. Diferentsiaalvõrrandid
koondatud parameetritega ahelates toimuvad protsessid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 3.18. Analüüs ja süntees on elektriahelate teooria kaks peamist ülesannet. . . . . . 174
II OSA. LINEAARSETE ELEKTRIAÜLUSTE TEOORIA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Peatükk 4. Sinusoidse vooluga elektriahelate põhiomadused ja ekvivalentsed parameetrid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
4.1. Sinusoidne EMF, pinged ja voolud. Sinusoidse EMF-i ja voolude allikad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
4.2. Perioodilise EMF-i, pingete ja voolude efektiivsed ja keskmised väärtused. . . 180 4.3. Sinusoidse EMF-i, pingete ja voolude kuvamine
kasutades pöörlevaid vektoreid. Vektordiagrammid. . . . . . . . . . . . . . . . 182
4.4. Püsiv sinusoidne vool vooluringis
sektsioonide r , L è C jadaühendusega. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 4.5. Püsiv sinusoidne vool vooluringis
Koos paralleelühendus segmendid g , L è C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 4.6. Aktiivne, reaktiivne ja näiv võimsus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 4.7. Hetkelised võimsuse ja energia kõikumised siinusvooluahelas. . . . . 192 4.8. Kompleksse vahelduvvooluahela samaväärsed parameetrid,
peetakse tervikuna kahepooluseliseks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 4.9. Kahe terminali võrgu ekvivalentsed ahelad antud sagedusel. . . . . . . . . . . . . . . . . 198 4.10. Erinevate tegurite mõju ekvivalentahela parameetritele. . . . . . . . . . 200
Küsimused, harjutused, ülesanded 3. ja 4. peatüki jaoks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
3.1. Elektriahelate elemendid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 3.2. Allikad elektriahelates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 3.3. Elektriskeemi topoloogilised mõisted. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 3.4. Kirchhoffi seadused. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 3.5. Topoloogilised maatriksid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 3.6. Elektriahela võrrandid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 4.1. Sinusoidse EMF-i omadused, pinged ja voolud. . . . . . . . . . . . . . . 210 4.2. Vektordiagrammid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 4.3. Vool jada- ja paralleelahelas
elemendid r , L , C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 4.4. Toide siinusvooluahelas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 4.5. Kahe terminaliga võrguna käsitletava ahela samaväärsed parameetrid. . . . . . . 221
Peatükk 5. Püsiva siinus- ja alalisvooluga elektriahelate arvutamise meetodid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
5.1. Kompleksne meetod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 5.2. Komplekstakistus ja juhtivus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 5.3. Ohmi ja Kirchhoffi seaduste väljendid keerulisel kujul. . . . . . . . . . . . . . . 229 5.4. Võimsuse arvutamine komplekspinge ja voolu järgi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 5.5. Skeemisektsioonide jadaühenduse arvutus. . . . . . . . . . . . . . . . . 231 5.6. Arvutamine vooluringi sektsioonide paralleelseks ühendamiseks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 5.7. Ketiosade segaühenduse arvutamine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 5.8. Keeruliste elektriahelate arvutamise kohta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 5.9. Ahela arvutamine deltaühenduse teisenduse põhjal
samaväärsesse tähtühendusse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 5.10. EMF-i ja vooluallikate teisendamine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 5.11. Silmusvoolu meetod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 5.12. Sõlmede pingete meetod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 5.13. Sektsiooni meetod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 5.14. Segakoguste meetod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258 5.15. Superpositsiooni põhimõte ja selle alusel vooluringi arvutamise meetod. . . . . . . . . . . . 263 5.16. Vastastikkuse printsiip ja sellel põhineva ahela arvutamise meetod. . . . . . . . . . . . 265 5.17. Samaväärne generaatori meetod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
6 Sisukord
5.18. Ahelade arvutamine vastastikuse induktsiooni olemasolul. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 5.19. Lineaarsete omadustega trafod.
Ideaalne trafo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 5,20. Elektrivälja kaudu ühendatud ahelad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 5.21. Võimsuse tasakaal keerulises vooluringis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 5.22. Komplekssete ahelate arvutamine koos DC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 5.23. Püsirežiimide arvutamise probleemid
keerulised elektriahelad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 5.24. Topoloogilised meetodid ahelate arvutamiseks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
Küsimused, harjutused, ülesanded 5. peatüki jaoks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
5.1. Kompleksne meetod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288 5.2. Keeruliste elektriahelate arvutamise meetodid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 5.3. Elektriahelate arvutamine vastastikuse induktsiooni olemasolul. . . . . . . . . . . . . 298
Peatükk 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
6.1. Resonants- ja sageduskarakteristikute mõiste elektriahelates. . . 302 6.2. Resonants sektsioonide r, L, C jadaühenduse korral. . . . . . . . . . 302 6.3. Jadaahela sageduskarakteristik
krundid r , L , C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 6.4. Resonants lõikude g, L, C paralleelühendusega. . . . . . . . . . . . . . . . . 307 6.5. Paralleelahela sageduskarakteristik
krundid g , L , C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 6.6. Ainult sisaldavate ahelate sageduskarakteristikud
reaktiivsed elemendid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 6.7. Ahelate sageduskarakteristikud üldjuhul. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 6.8. Resonants induktiivsidestatud ahelates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 6.9. Resonantsnähtuse praktiline tähtsus elektriahelates. . . . . . . . . . 318
Peatükk 7. Kolmefaasiliste ahelate arvutamine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
7.1. Mitmefaasilised ahelad ja süsteemid ning nende klassifikatsioon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321 7.2. Kolmefaasilise vooluahela arvutamine EMF-i tasakaalustamatuse korral
ja ahela asümmeetriad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 7.3. Pöörleva magnetvälja saamine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 7.4. Tasakaalustamata kolmefaasiliste süsteemide lagunemine
sümmeetrilisteks komponentideks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 7.5. Sümmeetriliste komponentide meetodi rakendamisest
kolmefaasiliste ahelate arvutamiseks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Peatükk 8. Mittesinusoidse perioodilise EMF-iga elektriahelate, pingete ja voolude arvutamine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
8.1. Meetod hetkeliste püsipingete ja voolude arvutamiseks lineaarsetes elektriahelates perioodilise mittesinusoidse EMF toimel. . . . 335
8.2. Voolukõvera kuju sõltuvus vooluringi olemusest
mittesinusoidse pingega. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 8.3. Töötavad perioodilised mittesinusoidsed voolud, pinged ja EMF. . . . 340
8.4. Aktiivvõimsus perioodiliste mittesinusoidsete voolude ja pingete korral. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
8.5. Kõrgemate harmooniliste käitumise tunnused kolmefaasilistes ahelates. . . . . . . . . . . . . 343 8.6. Kõrgemate harmooniliste koostisest sümmeetria olemasolul
voolu või pinge lainekujud. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 8.7. Fourier' seeria kujutamine keerulisel kujul. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 8.8. Vibratsioon lööb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 8.9. moduleeritud vibratsioonid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
Küsimused, ülesanded ja harjutused peatükkide 6, 7 ja 8 jaoks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
6.1. Resonants elementide jadaühenduses r, L, C. . . . . . . . . . . . . 352 6.2. Resonants elementide g, L, C paralleelühendusega. . . . . . . . . . . . . . . . 353 6.3. Resonants reaktiivelemente sisaldavates ahelates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 6.4. Elektriahelate sageduskarakteristikud. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 6.5. Resonants suvalise tüüpi elektriahelates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 7.1. Mitmefaasiliste ahelate ja süsteemide klassifikatsioon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 7.2. Kolmefaasiliste elektriahelate arvutamine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 7.3. Pöörlev magnetväli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 7.4. Sümmeetriliste komponentide meetod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 8.1. Elektriahelate arvutamine perioodilisusega
mittesinusoidsed pinged. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365 8.2. Voolukõverate kuju elektriahelas
mittesinusoidse pingega. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 8.3. Perioodilisuse efektiivsed väärtused
mittesinusoidsed väärtused. aktiivne jõud. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 8.4. Kõrgemad harmoonilised kolmefaasilistes ahelates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
Küsimustele vastamine, harjutuste ja ülesannete lahendamine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
1.1. Osakeste ja kehade laengu side nende elektriväljaga. Gaussi teoreem. . . . . . . 371 1.2. elektriline nihe. Maxwelli postulaat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 1.3. Elektrivoolu liigid ja elektrivoolu pidevuse põhimõte. . . . 375 1.4. Elektripinge ja potentsiaal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 1.5. Magnetiline induktsioon. Magnetvoo pidevuse põhimõte. . . . . . . . . . 380 1.6. Elektromagnetilise induktsiooni seadus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 1.7. Induktiivsus ja vastastikune induktiivsus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383 1.8. Potentsiaalsed ja keerised elektriväljad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 1.9. Magnetvälja ja elektrivoolu seos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 1.10. Aine magnetiseerumine ja koguvoolu seadus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 2.1. Laetud kehade süsteemi energia. Energiaahelad vooludega. . . . . . . . . . . . . 389 2.1. Laetud kehadele mõjuvad jõud. elektromagnetilised jõud. . . . . . . . . . 391 3.1. Elektriahelate elemendid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 3.2. Allikad elektriahelates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398 3.3. Elektriskeemi topoloogilised mõisted. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 3.4. Kirchhoffi seadused. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 3.5. Topoloogilised maatriksid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
8 Sisukord
3.6. Elektriahela võrrandid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 4.1. Sinusoidse EMF-i omadused, pinged ja voolud. . . . . . . . . . . . . . . 400 4.2. Vektordiagrammid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 4.3. Vool jada- ja paralleelahelas
elemendid r , L , C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 4.4. Toide siinusvooluahelas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 4.5. Kahe terminaliga võrguna käsitletava ahela samaväärsed parameetrid. . . . . . . 405 5.1. Kompleksne meetod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 5.2. Keeruliste elektriahelate arvutamise meetodid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413 5.3. Elektriahelate arvutamine vastastikuse induktsiooni olemasolul. . . . . . . . . . . . . 422 6.1. Resonants elementide jadaühenduses r, L, C. . . . . . . . . . . . . . 424 6.2. Resonants elementide g, L, C paralleelühendusega. . . . . . . . . . . . . . . . 426 6.3. Resonants reaktiivelemente sisaldavates ahelates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427 6.4. Elektriahelate sageduskarakteristikud. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429 6.5. Resonants suvalise tüüpi elektriahelates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430 7.1. Mitmefaasiliste ahelate ja süsteemide klassifikatsioon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432 7.2. Kolmefaasiliste elektriahelate arvutamine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434 7.3. Pöörlev magnetväli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434 7.4. Sümmeetriliste komponentide meetod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435 8.1. Elektriahelate arvutamine perioodilisusega
mittesinusoidsed pinged. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437 8.2. Voolukõverate kuju elektriahelas
mittesinusoidse pingega. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439 8.3. Perioodilisuse efektiivsed väärtused
mittesinusoidsed väärtused. aktiivne jõud. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440 8.4. Kõrgemad harmoonilised kolmefaasilistes ahelates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
Tähestikuline register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
Eessõna
Kursus "Elektrotehnika teoreetilised alused" sai meie riigis kogu 20. sajandi jooksul. tööstuse intensiivse arengu, aga ka elektromagnetvälja energia suuremahulise tootmise, muundamise, edastamise ja rakendusalade laiendamise tingimustes. Leningradis lõid ja arendasid selle NSVL Teaduste Akadeemia täisliikmed V. F. Mitkevitš, L. R. Neiman ja professor P. L. Kalantarov. Pärast Suurt Isamaasõda lõid ja andsid 1948. aastal välja ainulaadse õpiku spetsiaalselt TOE kursuse jaoks, millest sai NSV Liidus juhtiv. See õpik tõlgiti ja avaldati paljudes riikides ning mängis otsustavat rolli nende TOE koolide loomisel neis. 1966. aastal kajastus TOE kursuse areng L. R. Neimani ja tema õpilase K. S. Demirchyani loodud uues õpikus. See TOE-kursuse õpik ilmub 20 aastat pärast viimast, kolmandat väljaannet.
Neljanda väljaande ettevalmistamise esialgset tööprogrammi tuli muuta pärast 1991. aasta sündmusi ja sellele järgnenud kvalitatiivset muutust Venemaa teadus- ja inseneripersonali koolitamise motivatsiooni majanduslikes ja organisatsioonilistes alustes. Viimase 20 aasta jooksul on oluliselt muutunud ka arvutustehnika tehnilised vahendid ja nende kättesaadavus. Suurendas rolli oluliselt infotehnoloogiadõppeprotsessis ja ametialane tegevus. AT uus õpik Samuti pidin sisse viima kohandusi seoses õpilaste ja õpetajate vahetu suhtluse klassitundide vähenemisega ning iseseisvalt läbitud kursuse osakaalu suurenemisega. Sellega seoses on õpikut täiendatud osadega, mis võimaldavad selle iseseisvat arendamist. N. V. Korovkin ja V. L. Tšetšurin töötasid välja ja lisasid õpikusse uued osad, küsimused, juhised, probleemiraamatu ja näited kõige tüüpilisemate probleemide lahendamiseks.
Sajandipikkune kogemus TOE kursuse õpetamisel NSV Liidus ja Venemaal näitab, et järjest olulisemaks muutub kursuse esialgne orientatsioon konkreetse vaadeldava seadme elektromagnetiliste protsesside omaduste mõistmise ülimuslikkusele võrreldes formaalsete arvutusmeetoditega. Arvutite ja nende tarkvara võimaluste arendamine praegu ja tulevikus on selline, et nende arendamiseks ja arendamiseks kasutatavate arvutusmeetodite uurimine ei ole enam prioriteetne. Esile kerkib vajadus mõista uuritavate nähtuste olemust ja standardsete tarkvaravahendite metoodilisi aluseid, mille abil saab hinnata saadud arv- ja graafiliste andmete usaldusväärsust ning vastavust arvutatava seadme või nähtuse tegelikele omadustele. Kavandatava õpiku üks olulisemaid ülesandeid on luua lugejas võime ja harjumus süveneda uuritavas süsteemis või seadmes toimuvate füüsikaliste nähtuste olemusse.
10 Eessõna
NSV Liidus, aga ka paljudes riikides, kus see teema ilmus, tänu tema teostele ja õpikutele. Mina ja mu õpilased V. L. Tšetšurin ja N. V. Korovkin saime auväärse ja raske ülesande olla väärt jätkama TOE käigus selle asutajate – Leningradi Polütehnilise Instituudi TOE osakonna juhatajate, Akadeemia akadeemikute – traditsioone. NSV Liidu teadustest Vladimir Fedorovitš Mitkevitš, Leonid Robertovitš Neiman ja professor Pavel Lazarevitš Kalantarov.
Autorid peavad oma kohuseks eelkõige tänada professor I. F. Kuznetsovi suure töö eest selle õpiku toimetamisel, Peterburi Riikliku Polütehnilise Ülikooli TOE osakonna juhatajat, professor V. N. Instituuti, Vene korrespondentliiget. Teaduste Akadeemia P. A. Butyrin ja professor V. G. Mironov, kes abistasid õpiku väljaandmisel.
Autorid on tänulikud dotsent E. E. Selinale ja vanemlektor T. I. Korolevale abi eest küsimuste, harjutuste ja ülesannete koostamisel. Abiturientide abi A. S. Adalev, Yu. Autorid on tänulikud tehnikateaduste kandidaadile A. N. Modulinale ja insenerile V. A. Kuzminale hindamatu abi eest käsikirja avaldamiseks ettevalmistamisel, samuti dotsent R. P. arutlusel õpiku uute osade üle, mis põhinevad selles väljaandes kasutatud osadel. metoodilised arengud osakonnad.
Otsustava panuse andis selle õpiku väljaande valmimine ja kujundamine finantsabi RFBR.
NSV Liidu ja Venemaa Teaduste Akadeemia täisliige K. S. Demirchyan
Sissejuhatus
Teoreetiline elektrotehnika Venemaal ja NSV Liidus arenes välja elektromagnetvälja materiaalsuse äratundmise ja vaadeldavate füüsikaliste protsesside kulgemise pildi mõistmise tähtsuse põhjal nende praktiliseks kasutamiseks ja kirjeldamiseks matemaatiliste mudelite kujul. Selle koolkonna arengut 20. sajandil iseloomustab saavutuste assimilatsioon valdkondades, peamiselt elektromagnetiliste nähtuste füüsikas ja rakendusmatemaatikas. Füüsikaliste nähtuste uuringute praktilist jagamatust, nende nähtuste mudelite väljatöötamist ja uuritavate füüsikaliste suuruste arvutamisega seotud rakenduslike probleemide lahendamist tuleks pidada Venemaa ja NSV Liidu teadlaste jaoks sellele perioodile iseloomulikuks.
Esimesed tööd elektrivaldkonnas Venemaal kuuluvad hiilgavale vene teadlasele akadeemik M. V. Lomonosovile. M. V. Lomonosov, kes lõi palju tähelepanuväärseid töid erinevates teadusvaldkondades, pühendas suure hulga töid elektri uurimisele. Oma teoreetilistes õpingutes esitas ta sätteid, mis olid tema ajastust kaugel ees ja tekitasid erakordselt sügavaid probleeme. Nii esitas Teaduste Akadeemia tema ettepanekul 1755. aastal konkursi teemana auhinnale ülesande "leida elektrijõu tegelik põhjus ja koostada selle täpne teooria".
M. V. Lomonossovi kaasaegne oli vene akadeemik F. Epinus. Talle kuulub termoelektriliste nähtuste ja elektrostaatilise induktsiooni nähtuse avastamise prioriteet. Erilist tähelepanu väärib tema 1758. aastal Teaduste Akadeemias tehtud ettekanne teemal "Kõne elektrijõu ja magnetismi vahekorrast".
Praegu teame hästi, et elektriliste ja magnetiliste nähtuste vahel on lahutamatu seos ning see säte on aluseks kaasaegne õpetus elektromagnetiliste nähtuste kohta. Kuid teaduslik mõte jõudis sellisele veendumusele alles eksperimentaalsete faktide pika kuhjumise tulemusena ning pikka aega peeti elektrilisi ja magnetnähtusi iseseisvateks, millel polnud omavahel seost. Gilberti esimene üksikasjalik teaduslik töö magnetiliste ja elektriliste nähtuste kohta avaldati aastal 1600. Selles töös jõudis Gilbert aga valele järeldusele, et elektri- ja magnetnähtustel pole omavahel mingit seost.
Elektriliselt laetud kehade mehaanilise interaktsiooni ja magnetite pooluste mehaanilise vastasmõju sarnasus viis loomulikult katseni neid nähtusi võrdselt seletada. Tekkis idee positiivsetest ja negatiivsetest magnetmassidest, mis jagunevad magneti otstes ja on magnetilise vastastikmõju põhjuseks. Kuid selline oletus, nagu me praegu teame, ei vasta magnetnähtuste füüsikalisele olemusele. See tekkis ajalooliselt analoogia põhjal positiivse ja negatiivse elektri ideega, mis vastab elektriliste nähtuste füüsilisele olemusele. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt elektriline
12 Sissejuhatus
Iga keha taevalaeng moodustub laengute kogumiga, mis on positiivse või negatiivse laenguga elementaarosakeste - prootonite, elektronide jne - pidevas liikumises.
Elektriliselt laetud kehade mehaanilist vastasmõju ja magneti pooluste magnetmasside mehaanilisi vastastikmõjusid iseloomustavad kvantitatiivsed seosed avaldas esmakordselt 1785. aastal Coulomb. Kuid juba Coulomb juhtis tähelepanu olulisele erinevusele magnetmasside ja elektrilaengute vahel.
Erinevus tuleneb järgmistest lihtsatest katsetest. Positiivseid ja negatiivseid elektrilaenguid saame üksteisest kergesti eraldada, kuid mitte kunagi ja mitte mingil juhul ei saa me teha eksperimenti, mille tulemusena eralduks teineteisest positiivne ja negatiivne magnetmass. Sellega seoses tegi Coulomb ettepaneku, et magneti üksikud väikesemahulised elemendid muutuvad magnetiseerimisel väikesteks magnetiteks ja ainult selliste ruumalaelementide sees nihkuvad positiivsed magnetmassid ühes suunas ja negatiivsed vastupidises suunas.
Kui aga positiivsed ja negatiivsed magnetmassid eksisteeriksid elementaarmagnetite sees iseseisvalt, siis võiks siiski loota mõnele katsele, kus nendele elementaarmagnetitele tehakse otsene toime, et eraldada negatiivne mass positiivsest. kuna toimides molekuliks, mille elektrilaeng on võrdne nulliga, õnnestub see jagada negatiivselt ja positiivselt laetud osakesteks - nn ioonideks. Kuid isegi elementaarsetes protsessides ei leita kunagi eraldi olemasolevaid positiivseid ja negatiivseid magnetmasse.
Magnetnähtuste tegeliku olemuse avalikustamine pärineb üle-eelmise sajandi algusest. Seda perioodi iseloomustavad mitmed tähelepanuväärsed avastused, mis lõid kõige tihedama seose elektriliste ja magnetiliste nähtuste vahel.
 1820 Oersted tegi katsed, mille käigus avastas elektrivoolu mehaanilise mõju magnetnõelale.
 Aastal 1820 näitas Ampère, et vooluga solenoid on oma tegevuselt sarnane magnetiga, ja pakkus välja, et püsimagneti puhul on magnetiliste mõjude tegelik põhjus ka elektrivoolud, mis sulguvad mööda mõningaid kehasiseseid elementaarahelaid. magnetist. Need ideed on leidnud konkreetse väljenduse tänapäeva ideedes, mille kohaselt püsimagneti magnetväli on tingitud elementaarsetest elektrivooludest, mis eksisteerivad magneti aines ja on samaväärsed ainet moodustavate elementaarosakeste magnetmomentidega. . Eelkõige on need elementaarvoolud tingitud elektronide pöörlemisest ümber oma telgede, samuti elektronide pöörlemisest aatomite orbiitidel.
Seega jõuame järeldusele, et magnetmassi tegelikult ei eksisteeri.
Kõik ülalmainitud uuringud on kehtestanud kõige olulisema seisukoha, et elektriliselt laetud osakeste ja kehade liikumisega kaasneb alati
EessõnaSissejuhatus
Esimene osa. ELEKTROMAGNETVÄLJA TEOORIA NING ELEKTRI- JA MAGNETAÜLUSTE TEOORIA PÕHIMÕISTED JA SEADUSED
Peatükk esimene. Elektromagnetvälja mõistete ja seaduste üldistamine
1-1. Ülesannete üldfüüsikalised alused elektromagnetvälja teoorias ning elektri- ja magnetahelate teoorias
1-2. Elektrilaengu ja elektromagnetväljaga elementaarosakesed kui aine eriliigid
1-3. Elektriliste ja magnetiliste nähtuste seos. Elektri- ja magnetväljad kui ühe elektromagnetvälja kaks külge
1-4. Osakeste ja kehade laengu side nende elektriväljaga. Gaussi teoreem
1-5. Dielektrikute polarisatsioon. elektriline nihe. Maxwelli postulaat
1-6. Juhtivuse, ülekande ja nihke elektrivoolud
1-7. Elektrivoolu pidevuse põhimõte
1-8. elektriline pinge. Elektripotentsiaalide erinevus. Elektromotoorjõud
1-9. magnetvoog. Magnetvoo pidevuse printsiip
1-10. Elektromagnetilise induktsiooni seadus
1-11. Vooluühendus. E. d. s. eneseinduktsioon ja vastastikune induktsioon. Elektromagnetilise inertsi põhimõte
1-12. Potentsiaalsed ja keerised elektriväljad
1-13. Magnetvälja ühendamine elektrivooluga
1-14. Aine magnetiseerimine ja magnetvälja tugevus
1-15. Täielik kehtiv seadus
1-16. Elektromagnetvälja põhivõrrandid
Teine peatükk. Elektri- ja magnetvälja energeetilised ja mehaanilised ilmingud
2-1. Laetud kehade süsteemi energia. Energia jaotumine elektriväljas
2-2. Laetud kehadele mõjuvad jõud
2-3. Elektrivooluga ahelate süsteemi energia. Energia jaotus magnetväljas
2-4. elektromagnetiline jõud
Kolmas peatükk. Elektri- ja magnetahelate teooria põhimõisted ja seadused
3-1. Elektri- ja magnetahelad
3-2. Elektriahelate elemendid. Elektriahelate aktiivsed ja passiivsed osad
3-3. Füüsikalised nähtused elektriahelates. Jaotatud parameetritega vooluringid
3-4. Elektriahelate teoorias aktsepteeritud teaduslikud abstraktsioonid, nende praktiline tähendus ja rakenduspiirid. Ühendatud vooluringid
3-5. Elektriahelate parameetrid. Lineaarsed ja mittelineaarsed elektri- ja magnetahelad
3-6. Pinge ja voolu vahelised seosed elektriahela põhielementides
3-7. Voolu ja e tingimuslikud positiivsed suunad. d.s. vooluahela elementides ja pinged nende klemmides
3-8. Allikad e. d.s. ja praegused allikad
3-9. Elektriahelate skeemid. Vooluskeemide elemendid
3-10. Elektriahelate seadused. Diferentsiaalvõrrandid, mis kirjeldavad protsesse koondunud vooluringides
3-11. Magnetahelate seadused ja parameetrid
3-12. Analüüs ja süntees - elektriahelate teooria kaks peamist ülesannet
teine osa. LINEAARSETE ELEKTRIAÜLUSTE TEOORIA
Neljas peatükk. Sinusoidse vooluga elektriahelate põhiomadused ja samaväärsed parameetrid
4-1. sinusoidne e. d.s., pinged ja voolud. Siinuskujulise e allikad. d.s. ja hoovused
4-2. Perioodilise e töö- ja keskmised väärtused. d.s., pinged ja voolud
4-3. Pilt sinusoidaalsest e. d.s., pinged ja voolud, kasutades pöörlevaid vektoreid. Vektordiagrammid
4-4. Püsiv siinusvool sektsioonide r, L ja C jadaühendusega ahelas
4-5. Püsiv siinusvool sektsioonide g, L ja C paralleelühendusega vooluringis
4-6. Aktiivne, reaktiivne ja näiv võimsus
4-7. Hetkelised võimsuse ja energia kõikumised siinusvooluahelas
4-8. Kompleksse vahelduvvooluahela samaväärsed parameetrid, mida käsitletakse tervikuna kahe terminali võrguna
4-9. Kahe terminali võrgu ekvivalentsed ahelad antud sagedusel
4-10. Erinevate tegurite mõju ekvivalentahela parameetritele
Viies peatükk. Elektriliste ahelate arvutamise meetodid püsival siinus- ja alalisvoolul
5-1. Kompleksne meetod
5-2. Komplekstakistus ja juhtivus
5-3. Ohmi ja Kirchhoffi seaduste väljendid keerulisel kujul
5-4. Võimsuse arvutamine komplekspinge ja voolu järgi
5-5. Skeemisektsioonide jadaühenduse arvutus
5-6. Arvutamine vooluringi sektsioonide paralleelseks ühendamiseks
5-7. Arvutamine vooluringi sektsioonide segaühenduse jaoks
5-8. Keeruliste elektriahelate arvutamise kohta
5-9. Ahela arvutamine, mis põhineb kolmnurkühenduse teisendamisel samaväärseks tähtühenduseks
5-10. Mitme paralleelselt allikatega ühendatud haru ümberkujundamine e. d.s. üheks samaväärseks haruks
5-11. Silmusvoolu meetod
5-12. Sõlme stressi meetod
5-13. Superpositsiooniprintsiip ja sellel põhinev vooluringi arvutamise meetod
5-14. Vastastikkuse printsiip ja sellel põhinev ahelarvutusmeetod
5-15. Samaväärse generaatori meetod
5-16. Ahelade arvutamine vastastikuse induktsiooni olemasolul
5-17. Lineaarsete omadustega trafod. Ideaalne transformer
5-18. Elektrivälja kaudu ühendatud ahelad
5-19. Võrrandite maatriksmärkimine elektriahelate arvutamisel
5-20. Maatrikskujul kirjutatud vooluringi võrrandite lahendamine
5-21. Võimsuse tasakaal keerulises vooluringis
5-22. Alalisvooluga keeruliste ahelate arvutamine
Kuues peatükk. Resonantsnähtused ja sageduskarakteristikud
6-1. Resonants- ja sageduskarakteristikute mõiste elektriahelates
6-2. Resonants sektsioonide r, L, C jadaühenduse korral
6-3. Sektsioonide r, L, C jadaühendusega vooluahela sageduskarakteristikud
6-4. Resonants lõikude g, L, C paralleelühendusega
6-5. Sektsioonide g, L, C paralleelühendusega vooluahela sageduskarakteristikud
6-6. Ainult reaktiivelemente sisaldavate ahelate sageduskarakteristikud
6-7. Ahelate sageduskarakteristikud üldjuhul
6-8. Resonants induktiivsidestatud ahelates
6-9. Resonantsnähtuse praktiline tähtsus elektriahelates
Seitsmes peatükk. Kolmefaasiliste ahelate arvutamine
7-1. Mitmefaasilised ahelad ja süsteemid ning nende klassifikatsioon
7-2. Kolmefaasilise ahela arvutamine asümmeetria üldjuhul e. d.s. ja ahela asümmeetria
7-3. Pöörleva magnetvälja saamine
7-4. Tasakaalustamata kolmefaasiliste süsteemide lagunemine sümmeetrilisteks komponentideks
7-5. Sümmeetriliste komponentide meetodi rakendamisest kolmefaasiliste ahelate arvutamisel
Kaheksas peatükk. Elektriliste ahelate arvutamine mittesinusoidse perioodilise e. d.s., pinged ja voolud
8-1. Meetod püsivate pingete ja voolude hetkväärtuste arvutamiseks lineaarsetes elektriahelates perioodilise mittesinusoidse e. d.s.
8-2. Voolukõvera kuju sõltuvus ahela olemusest mittesinusoidse pinge korral
8-3. Perioodiliste mittesinusoidsete voolude, pingete ja e. d.s.
8-4. Aktiivvõimsus perioodiliste mittesinusoidsete voolude ja pingete korral
8-5. Kõrgemate harmooniliste käitumise tunnused kolmefaasilistes ahelates
8-6. Kõrgemate harmooniliste koostisest voolu- või pingekõverate kujude sümmeetria juuresolekul
8-7. Fourier' seeria kujutamine keerulisel kujul
8-8. Vibratsioon lööb
8-9. Moduleeritud võnkumised
üheksas peatükk. Lühiajaliste parameetritega elektriahelate siirdeprotsesside arvutamine klassikalisel meetodil
9-1. Siirdeprotsessidest lineaarsetes elektriahelates
9-2. Ühine tee siirdeprotsesside arvutamine lineaarsetes elektriahelates
9-3. Integreerimise konstantide määramine algtingimustest
9-4. Siirdeprotsessid ahelas, mille sektsioonid on järjestikku ühendatud r ja L
9-5. Siirdeprotsessid ahelas, mille sektsioonid on järjestikku ühendatud r ja C
9-6. Siirdeprotsessid ahelas, mille sektsioonid on järjestikku ühendatud r, L ja C
9-7. Kondensaatori tühjenemine ahelasse r, L
9-8. Ahela r, L, C sisselülitamine alalispinge all
9-9. Ahela r, L, C sisselülitamine siinuspinge all
9-10. Mööduvad protsessid vooluringi sektsioonide parameetrite hetkeliste muutuste ajal
9-11. Siirdeprotsesside arvutamine keerulises vooluringis
9-12. Siirdeprotsesside arvutamine keerulistes ahelates pidevate arvutite abil
Kümnes peatükk. Siirdeprotsesside arvutamine koondunud parameetritega ahelates operaatormeetodil
10-1. Funktsioonide, nende tuletiste ja integraalide operaatori esitus
10-2. Funktsiooni kujutise näited
10-3. Kirchhoffi ja Ohmi seadused operaatori kujul
10-4. Siirdeprotsesside arvutamine elektriahelates operaatorimeetodil
10-5. Üleminek piltidelt originaalile. Dekompositsiooni teoreem
10-6. Karaktervõrrandi juurte omadused
Üheteistkümnes peatükk. Mitteperioodiliste funktsioonide spektraalne esitus – integraalne Fourier’ teisendus. Siirdeprotsesside arvutamine sageduskarakteristikute meetodil
11-1. Aja mitteperioodiliste funktsioonide esitamine Fourier integraali abil
11-2. Sagedusomadused
11-3. Antud ajafunktsiooni sageduskarakteristikute saamine
11-4. Siirdeprotsesside arvutamine sageduskarakteristikute abil
11-5. Fourier' teisenduse ja Laplace'i teisenduse vaheline seos. Komplekssageduse mõiste
Kaheteistkümnes peatükk. Elektriahelate arvutamine impulsi mõjul e. d.s. ja e. d.s. vaba vorm
12-1. Impulsi mõiste e. d.s. ja impulsssüsteemid
12-2. Elektriahela siirde- ja impulsskarakteristikud ning ahela arvutamine impulsi mõjul e. d.s.
12-3. Ahela arvutamine e mõjul. d.s. suvaline vorm - Duhameli integraal
12-4. Juhuslike protsesside kohta elektriahelates
Kolmeteistkümnes peatükk. Analüüs ühised omadused neljapoolused
13-1. Erinevad liigid kvadripoolvõrrandid
13-2. Neljapooluse ekvivalentsed ahelad
13-3. Kvadripooli parameetrite katseline määramine
13-4. Kvadripoolide ühendused ja nelipooluse võrrandite maatriksmärgistus
13-5. Kvadripoolide ülekandefunktsioonid
13-6. Diferentseerivad ja integreerivad vooluringid
13-7. Tagasiside
13-8. Aktiivne kvadripool
13-9. Pievektori kvadripooldiagramm
Neljateistkümnes peatükk. Ahelskeemid. Elektrilised filtrid. Plokkskeemid
14-1. Kvadripooli iseloomulikud parameetrid
14-2. Sobitatud redeliahelate ülekandefunktsioonid
14-3. Elektrilised filtrid
14-4. K-tüüpi elektrilised madalpääsfiltrid
14-5. M tüüpi elektrilised madalpääsfiltrid
14-6. Sageduse teisendamise meetod. Elektrilised kõrgpääsfiltrid. Bandpass elektrifiltrid
14-7. Plokkskeemid
14-8. Elektriahelate stabiilsuse küsimusest
Viieteistkümnes peatükk. Elektriahelate süntees
15-1. Elektriahelate sünteesimise ülesanne
15-2. Passiivsete elektriahelate sisendfunktsioonide omadused
15-3. Sisendfunktsioonide esitamine lihtmurdudena
15-4. Nimetaja tegelike ja kujuteldavate juurtega kahe terminali võrgu sisendfunktsioonide rakendamine, laiendades need funktsioonid lihtmurdudeks
15-5. Kahe terminaliga sisendfunktsioonide rakendamine, millel on ainult kujuteldavad nimetajakoorikud, esitades need funktsioonid jätkuvate murdudena
15-6. Kahe terminali võrgu sisendfunktsiooni süntees üldjuhul. Nullide ja pooluste puudumise kontrollimine parempoolsel pooltasandil
15-7. Kahe terminali võrgu sisendfunktsiooni süntees üldjuhul. Funktsiooni Re > 0 positiivsuse tingimuse kontrollimine Re (p) = b> 0 korral
15-8. Kahe terminali võrgu sisendfunktsiooni süntees üldjuhul. Antud funktsioonide rakendamine, millel on reaalsed, kujutluslikud ja keerulised juured
15-9. Kvadripooli ülekandefunktsioonide sünteesist
Kuueteistkümnes peatükk. Püsiseisundis hajutatud parameetritega elektriahelad
16-1. Jaotatud parameetritega elektriahelad
16-2. Jaotatud parameetritega joonvõrrandid
16-3. Homogeense sirge võrrandite lahendamine püsivas siinusrežiimis
16-4. Homogeense liini modelleerimisest kontaktvõrgu abil
16-5. jooksvad lained
16-6. Homogeense joone omadused. Mittemoonutava joone tingimused
16-7. Homogeenne liin erinevates töörežiimides
16-8. Kadudeta jooned
Seitsmeteistkümnes peatükk. Jaotatud parameetritega elektriahelad siirete ajal
17-1. Siirdeprotsessid hajutatud parameetritega ahelates
17-2. Homogeense mittemoonutava sirge võrrandite lahendamine siirdeprotsessis klassikalisel meetodil
17-3. Homogeense mittemoonutava sirge võrrandite lahendamine siirdeprotsessis operaatori meetodil
17-4. Lained mittemoonutavas joones
17-5. Lainete tekkest ja olemusest joontes
17-6. Lainete murdumine ja peegeldumine kahe homogeense joone ristumiskohas
17-7. Lainete peegeldumine joone lõpust
17-8. Homogeense joone sisselülitamise protsess
17-9. Lainete läbimine reaktiivi olemasolul homogeensete joonte ristmikul
17-10. Lainete läbimine aktiivse takistuse juuresolekul homogeensete joonte ristmikul
Õppeaine register
Sisukord
4.1. Sinusoidne EMF, pinged ja voolud. Sinusoidse EMF-i ja voolude allikad
4.2. Perioodilise EMF-i, pingete ja voolude efektiivsed ja keskmised väärtused
4.3. Sinusoidse EMF-i, pingete ja voolude kujutamine pöörlevate vektorite abil. Vektordiagrammid
4.4. Sektsioonide jadaühendusega ahelas püsiv siinusvool r, L ja C
4.5. Sektsioonide paralleelühendusega ahelas püsiv siinusvool g, L ja C
4.6. Aktiivne, reaktiivne ja näiv võimsus
4.7. Hetkelised võimsuse ja energia kõikumised siinusvooluahelas
4.8. Kompleksse vahelduvvooluahela samaväärsed parameetrid, mida käsitletakse tervikuna kahe terminali võrguna
4.9. Kahe terminali võrgu ekvivalentsed ahelad antud sagedusel
4.10. Erinevate tegurite mõju ekvivalentahela parameetritele
3.1. Elektriahelate elemendid
3.4. Kirchhoffi seadused
3.5. Topoloogilised maatriksid
4.2. Vektordiagrammid
r, L, C
5.1. Kompleksne meetod
5.2. Komplekstakistus ja juhtivus
5.3. Ohmi ja Kirchhoffi seaduste väljendid keerulisel kujul
5.4. Võimsuse arvutamine komplekspinge ja voolu järgi
5.5. Skeemisektsioonide jadaühenduse arvutus
5.6. Arvutamine vooluringi sektsioonide paralleelseks ühendamiseks
5.7. Arvutamine vooluringi sektsioonide segaühenduse jaoks
5.8. Keeruliste elektriahelate arvutamise kohta
5.9. Ahela arvutamine, mis põhineb kolmnurkühenduse teisendamisel samaväärseks tähtühenduseks
5.10. EMF-i ja vooluallikate teisendamine
5.11. Silmusvoolu meetod
5.12. Sõlme stressi meetod
5.13. Sektsiooni meetod
5.14. Segaväärtuslik meetod
5.15. Superpositsiooniprintsiip ja sellel põhinev vooluringi arvutamise meetod
5.16. Vastastikkuse printsiip ja sellel põhinev ahelarvutusmeetod
5.17. Samaväärse generaatori meetod
5.18. Ahelade arvutamine vastastikuse induktsiooni olemasolul
5.19. Lineaarsete omadustega trafod. Ideaalne transformer
5.20. Elektrivälja kaudu ühendatud ahelad
5.21. Võimsuse tasakaal keerulises vooluringis
5.22. Alalisvooluga keeruliste ahelate arvutamine
5.23. Komplekssete elektriahelate püsirežiimide arvutamise ülesanded
5.24. Topoloogilised meetodid ahelate arvutamiseks
5.1. Kompleksne meetod
6.1. Resonants- ja sageduskarakteristikute mõiste elektriahelates
6.2. Resonants sektsioonide jadaühenduse korral r, L, C
6.3. Sektsioonide jadaühendusega vooluahela sageduskarakteristikud r, L, C
6.4. Resonants sektsioonide paralleelühendusega g, L, C
6.5. Sektsioonide paralleelühendusega vooluahela sageduskarakteristikud g, L, C
6.6. Ainult reaktiivelemente sisaldavate ahelate sageduskarakteristikud
6.7. Ahelate sageduskarakteristikud üldjuhul
6.8. Resonants induktiivsidestatud ahelates
6.9. Resonantsnähtuse praktiline tähtsus elektriahelates
7.1. Mitmefaasilised ahelad ja süsteemid ning nende klassifikatsioon
7.2. Kolmefaasilise vooluahela arvutamine EMF-i tasakaalustamatuse ja vooluringi tasakaalustamatuse korral
7.3. Pöörleva magnetvälja saamine
7.4. Tasakaalustamata kolmefaasiliste süsteemide lagunemine sümmeetrilisteks komponentideks
7.5. Sümmeetriliste komponentide meetodi rakendamisest kolmefaasiliste ahelate arvutamisel
8.1. Meetod hetkeliste püsiseisundi pingete ja voolude arvutamiseks lineaarsetes elektriahelates perioodilise mittesinusoidse elektromagnetvälja mõjul
8.2. Voolukõvera kuju sõltuvus ahela olemusest mittesinusoidse pinge korral
8.3. Töötavad perioodilised mittesinusoidsed voolud, pinged ja EMF
8.4. Aktiivvõimsus perioodiliste mittesinusoidsete voolude ja pingete korral
8.5. Kõrgemate harmooniliste käitumise tunnused kolmefaasilistes ahelates
8.6. Kõrgemate harmooniliste koostisest voolu- või pingekõverate kujude sümmeetria juuresolekul
8.7. Fourier' seeria kujutamine keerulisel kujul
8.8. Vibratsioon lööb
8.9. Moduleeritud võnkumised
6.1. Resonants, kui elemendid on ühendatud järjestikku r, L, C
g, L, C
1.1. Osakeste ja kehade laengu side nende elektriväljaga. Gaussi teoreem
1.2. elektriline nihe. Maxwelli postulaat
1.3. Elektrivoolu liigid ja elektrivoolu pidevuse põhimõte
1.4. Elektripinge ja potentsiaal
1.5. Magnetiline induktsioon. Magnetvoo pidevuse printsiip
1.6. Elektromagnetilise induktsiooni seadus
1.7. Induktiivsus ja vastastikune induktiivsus
1.8. Potentsiaalsed ja keerised elektriväljad
1.9. Magnetvälja ühendamine elektrivooluga
1.10. Aine magnetiseerumine ja koguvoolu seadus
2.1. Laetud kehade süsteemi energia. Vooluahelate energia
2.2. Laetud kehadele mõjuvad jõud. Elektromagnetilised jõud
3.1. Elektriahelate elemendid
3.2. Allikad elektriahelates
3.3. Elektrilise skeemi topoloogilised mõisted
3.4. Kirchhoffi seadused
3.5. Topoloogilised maatriksid
3.6. Elektriahelate võrrandid
4.1. Sinusoidse EMF-i omadused, pinged ja voolud
4.2. Vektordiagrammid
4.3. Voolu vooluringis elementide jada- ja paralleelühendusega r, L, C
4.4. Võimsus siinusvooluahelas
4.5. Kahe terminaliga võrguna käsitletava ahela samaväärsed parameetrid
5.1. Kompleksne meetod
5.2. Keeruliste elektriahelate arvutamise meetodid
5.3. Elektriahelate arvutamine vastastikuse induktsiooni olemasolul
6.1. Resonants, kui elemendid on ühendatud järjestikku r, L, C
6.2. Resonants, kui elemendid on ühendatud paralleelselt g, L, C
6.3. Resonants reaktiivelemente sisaldavates ahelates
6.4. Elektriahelate sageduskarakteristikud
6.5. Resonants suvalise tüüpi elektriahelates
7.1. Mitmefaasiliste ahelate ja süsteemide klassifikatsioon
7.2. Kolmefaasiliste elektriahelate arvutamine
7.3. Pöörlev magnetväli
7.4. Sümmeetrilise komponendi meetod
8.1. Elektriahelate arvutamine perioodilistel mittesinusoidsetel pingetel
8.2. Voolu kõverate kuju elektriahelas mittesinusoidse pinge korral
8.3. Perioodiliste mittesinusoidsete suuruste efektiivsed väärtused. Aktiivne jõud
8.4. Kõrgemad harmoonilised kolmefaasilistes ahelates
Kursus "Elektrotehnika teoreetilised alused" sai meie riigis kogu XX sajandi jooksul. tööstuse intensiivse arengu, aga ka elektromagnetvälja energia suuremahulise tootmise, muundamise, edastamise ja rakendusalade laiendamise tingimustes.
Elektromagnetvälja teooria ning elektri- ja magnetahelate teooria probleemide üldfüüsikalised alused.
Elektromagnetväli on peamine füüsikaline mõjur, mida kasutatakse laialdaselt tehnilistes ja füüsilistes seadmetes energia või signaalide edastamiseks ja muundamiseks. Elektromagnetväljaga seotud protsesse iseloomustab asjaolu, et need nõuavad elektromagnetvälja kirjeldust ajas ja ruumis. See määrab elektromagnetvälja teooria meetodite väljatöötamise vajaduse. Elektromagnetiliste nähtuste kirjeldamise keerukus konkreetsetes seadmetes tingib vajaduse leida viise nende protsesside arvutamiseks, peamiselt sõltuvalt ajast, mis on seotud elektriahelate teooria arenguga.
Olles välja toonud teatud seadmed, milles elektromagnetvälja teatud tunnused avalduvad elektriahelate elementidena, saame võimaluse kasutada elektriahelate teooriat, et luua uusi keerukaid seadmeid ja seadmeid, mis täidavad kindlaksmääratud funktsioone. Elektriahelate teooria on saanud erakordselt suure arengu just tänu sellele, et see võimaldab lihtsustada elektromagnetiliste protsesside arvutusi. Samas sisaldavad need lihtsustused põhimõtteliselt mitmeid mõistmist ja hindamist vajavaid eeldusi ja eeldusi, mille puhul on vaja selgeid teadmisi elektromagnetnähtuste füüsikaliste põhiseaduste ja nende laiaulatuslike üldistuste kohta.
Sisu.
I OSA. ELEKTROMAGNETVÄLJA TEOORIA NING ELEKTRI- JA MAGNETAÜLUSTE TEOORIA PÕHIMÕISTED JA SEADUSED.
Peatükk 1. Elektromagnetvälja mõistete ja seaduste üldistamine.
2. peatükk. Elektri- ja magnetvälja energia- ja mehaanilised ilmingud.
Peatükk 3. Elektriahelate teooria põhimõisted ja seadused.
II OSA. LINEAARSETE ELEKTRIAÜLUSTE TEOORIA.
Peatükk 4. Elektriahelate põhiomadused ja samaväärsed parameetrid.
Peatükk 5. Püsiva siinus- ja alalisvooluga elektriahelate arvutamise meetodid.
Peatükk 6
Peatükk 7. Kolmefaasiliste ahelate arvutamine.
Peatükk 8. Mittesinusoidse perioodilise EMF-iga elektriahelate, pingete ja voolude arvutamine.
Tasuta allalaadimine e-raamat mugavas vormingus, vaadake ja lugege:
Laadige alla raamat Elektrotehnika teoreetilised alused, 1. köide, Demirchyan K.S., Neiman L.R., Korovkin N.V., Chechurin V.L., 2004 - fileskachat.com, kiire ja tasuta allalaadimine.
Laadige alla pdf
Allpool saate osta seda raamatut parima soodushinnaga koos kohaletoimetamisega kogu Venemaal.
Elektrotehnika teoreetilised alused: 3 köites.Õpik ülikoolidele. 1. köide – 4. väljaanne. / K.S. Demirchyan, L.R. Neiman, N.V. Korovkin, V.L. Tšetšurin. - Peterburi: Peeter, 2003. - 463 lk.: ill.
Esimene köide võtab kokku põhiteabe elektromagnetiliste nähtuste kohta ning sõnastab elektri- ja magnetahelate teooria põhimõisted ja seadused. Omadused on kirjeldatud lineaarsed elektriahelad; on toodud elektriahelate statsionaarsete protsesside arvutamise meetodid; käsitleb resonantsnähtusi ahelates ja analüüsi küsimusi kolmefaasilised ahelad.
Õpik sisaldab osasid, mis aitavad iseseisev uuring keeruline teoreetiline materjal. Kõikide osadega kaasnevad küsimused, harjutused ja ülesanded. Enamikul neist on vastused ja lahendused.
Õpik on mõeldud kõrgtehnilise taseme üliõpilastele õppeasutused, peamiselt elektri- ja elektritööstuses.
Õpiku ülesehitusest
noh" Elektrotehnika teoreetilised alused» sisaldab nelja osa. Esimene, suhteliselt lühike, nimega "Põhimõisted ja -seadused ja teooriad”, sisaldab elektromagnetnähtuste valdkonna mõistete ja seaduste üldistusi ning teooria põhimõistete ja seaduspärasuste formulatsioonide ja definitsioonide väljatöötamist. elektri- ja magnetahelad. See osa, mis ühendab füüsika kursusi ja elektrotehnika teoreetilised alused, kujundab samal ajal lugeja õiged füüsilised ettekujutused aastal toimuvate protsesside kohta elektri- ja magnetahelad ja sisse elektromagnetväljad. Samuti aitab see paremini mõista kursuse järgmistes osades esitatud matemaatilisi sõnastusi ja ülesannete lahendamise meetodeid.
Kursuse teine ja suurim osa nimega "" sisaldab selle teooria järjekindlat esitlust koos märkimisväärse hulga näidetega. Siin on peamised omadused lineaarsed elektriahelad ja mitmesugused lähenemisviisid sellistes ahelates püsivate ja siirdeprotsesside arvutamiseks. Põhitähelepanu pööratakse analüüsimeetoditele, mis võimaldavad arvutada elektromagnetiliste protsesside karakteristikuid elektriahelates, mille struktuur ja parameetrid on teada. Samal ajal vaadeldakse ka peamisi lähenemisviise ahelate sünteesi ja diagnostika probleemidele, mille aktuaalsus praegu kasvab. Õpiku nende osade meetodite rakendamine võimaldab luua etteantud omadustega elektriskeeme, samuti määrata parameetreid või diagnoosida reaalsete seadmete olekut.
Kursuse kolmas osa kannab nime " Mittelineaarsete elektri- ja magnetahelate teooria". See määrab omadused mittelineaarsed elektri- ja magnetahelad ja nendes toimuvate protsesside arvutamise meetodid. Mittelineaarsete ahelate parameetrid sõltuvad voolust, pingest või magnetvoost ning see põhjustab mittelineaarsete elementide matemaatiliste mudelite ja protsesside analüüsimeetodite märkimisväärset keerukust. mittelineaarsed ahelad. Need küsimused on aga väga olulised, kuna tänapäevastes seadmetes kasutatakse laialdaselt mittelineaarsete omadustega vooluringielemente.
Viimane, neljas osa on "". Paljusid elektriprobleeme ei saa täielikult lahendada ahelateooria ja need tuleks lahendada meetodite abil elektromagnetvälja teooria. Esiteks on need meetodid vajalikud kõige olulisema arvutamiseks elektromagnetilised parameetrid elektriseadmed, nagu induktiivsus, mahtuvus, takistus, mis aga kaugeltki ei ammenda nende rakendusala. Kasutamata kaasaegsed meetodid elektromagnetvälja teooria on võimatu käsitleda elektromagnetlainete kiirguse ja levimise küsimusi ruumis, kadusid võimsates energiaseadmetes, kõrge elektri- või magnetväljaga seadmete loomist ja kasutamist jne.
Esimese osa "Põhimõisted ja seadused" esinemine õpikus elektromagnetilisuse teooria väljad ja teooriad elektri- ja magnetahelad”, võimaldab alustada teooria kaalumist elektromagnetväliüldvõrranditest, mis võimaldab meil üksikasjalikult käsitleda teooria probleemide lahendamise lähenemisviise elektromagnetväli ja näiteid nende lahendusest õpiku piiratud mahus.
Õpikus on pidev peatükkide nummerdamine. Õpiku esimene köide sisaldab 1. osa „Põhimõisted ja seadused elektromagnetvälja teooria ja teooria elektri- ja magnetahelad” (peatükid 1-3) ja 2. osa algus Lineaarsete elektriahelate teooria"(peatükid 3-8), teises köites - 2. osa lõpp" Lineaarsete elektriahelate teooria" (peatükid 9-18), samuti 3. osa" Mittelineaarsete elektriahelate teooria"(peatükid 19-22), kolmandas köites - 4. osa" Elektromagnetvälja teooria» (peatükid 23-30). Neljas köide sisaldab küsimusi, harjutusi ja ülesandeid kõikide kursuse osade kohta ning arvutusülesannete komplekti kogu kursuse kohta koos juhised nende rakendamiseks. See sisaldab ka vastuseid küsimustele, lahendusi harjutustele ja probleemidele. Lae alla Elektrotehnika teoreetilised alused: 3 köites.Õpik ülikoolidele. 1. köide – 4. väljaanne. / K.S. Demirchyan, L.R. Neiman, N.V. Korovkin, V.L. Tšetšurin. - Peterburi: Peeter, 2003
Eessõna
Sissejuhatus
I OSA Elektromagnetvälja teooria ning elektri- ja magnetahelate teooria põhimõisted ja seadused
1. peatükk Elektromagnetvälja mõistete ja seaduste üldistamine
1.1. Ülesannete üldfüüsikalised alused elektromagnetvälja teoorias ning elektri- ja magnetahelate teoorias
1.2. Laetud elementaarosakesed ja elektromagnetväli kui aine eriliigid
1.3. Elektriliste ja magnetiliste nähtuste seos. Elektri- ja magnetväljad kui ühe elektromagnetvälja kaks külge
1.4. Osakeste ja kehade laengu side nende elektriväljaga. Gaussi teoreem
1.5. Ainete polariseerumine. elektriline nihe. Maxwelli postulaat
1.6. Juhtivuse, ülekande ja nihke elektrivoolud
1.7. Elektrivoolu pidevuse põhimõte
1.8. elektriline pinge. Elektripotentsiaalide erinevus. Elektromotoorjõud
1.9. magnetvoog. Magnetvoo pidevuse printsiip
1.10. Elektromagnetilise induktsiooni seadus
1.11. Vooluühendus. Eneseinduktsiooni ja vastastikuse induktsiooni EMF. Elektromagnetilise inertsi põhimõte
1.12. Potentsiaalsed ja keerised elektriväljad
1.13. Magnetvälja ühendamine elektrivooluga
1.14. Aine magnetiseerimine ja magnetvälja tugevus
1.15. Täielik kehtiv seadus
1.16. Elektromagnetvälja põhivõrrandid
2. peatükk Elektri- ja magnetvälja energeetilised ja mehaanilised ilmingud
2.1. Laetud kehade süsteemi energia. Energia jaotumine elektriväljas
2.2. Elektrivooluga ahelate süsteemi energia. Energia jaotus magnetväljas
2.3. Laetud kehadele mõjuvad jõud
2.4. elektromagnetiline jõud
Küsimused, harjutused, ülesanded 1. ja 2. peatüki jaoks
2.2. Laetud kehadele mõjuvad jõud. elektromagnetiline jõud
3. peatükk Elektriahelate teooria põhimõisted ja seadused
3.1. Elektri- ja magnetahelad
3.2. Elektriahelate elemendid. Elektriahelate aktiivsed ja passiivsed osad
3.3. Füüsikalised nähtused elektriahelates. Jaotatud parameetritega vooluringid
3.4. Elektriahelate teoorias aktsepteeritud teaduslikud abstraktsioonid, nende praktiline tähendus ja rakenduspiirid. Ühendatud vooluringid
3.5. Elektriahelate parameetrid. Lineaarsed ja mittelineaarsed elektri- ja magnetahelad
3.6. Pinge ja voolu vahelised seosed elektriahela põhielementides
3.7. Voolu ja EMF-i tingimuslikud positiivsed suunad vooluahela elementides ja pinge nende klemmides
3.8. EMF-i allikad ja vooluallikad
3.9. Vooluskeemid
3.10. Elektriskeemi topoloogilised mõisted. Skemaatiline graafik
3.11. Sõlmeühendusmaatriks
3.12. Elektriahelate seadused
3.13. Vooluahela sõlmvõrrandid
3.14. Ahela vooluringi võrrandid. Kontuurimaatriks
3.15. Voolude võrrandid vooluringi sektsioonides. Sektsiooni maatriks
3.16. Seosed ühenduste, kontuuride ja lõikude maatriksite vahel
3.17. Täielik elektriahelate võrrandisüsteem. Protsesside diferentsiaalvõrrandid koondunud parameetritega ahelates
3.18. Analüüs ja süntees on elektriahelate teooria kaks peamist ülesannet
II OSA Lineaarsete elektriahelate teooria
4. peatükk Sinusoidse vooluga elektriahelate põhiomadused ja samaväärsed parameetrid
4.1. Sinusoidne EMF, pinged ja voolud. Sinusoidse EMF-i ja voolude allikad
4.2. Perioodilise EMF-i, pingete ja voolude efektiivsed ja keskmised väärtused
4.3. Sinusoidse EMF-i, pingete ja voolude kujutamine pöörlevate vektorite abil. Vektordiagrammid
4.4. Püsiv siinusvool sektsioonide r, L ja C jadaühendusega ahelas
4.5. Püsiv siinusvool sektsioonide g, L ja C paralleelühendusega vooluringis
4.6. Aktiivne, reaktiivne ja näiv võimsus
4.7. Hetkelised võimsuse ja energia kõikumised siinusvooluahelas
4.8. Kompleksse vahelduvvooluahela samaväärsed parameetrid, mida käsitletakse tervikuna kahe terminali võrguna
4.9. Kahe terminali võrgu ekvivalentsed ahelad antud sagedusel
4.10. Erinevate tegurite mõju ekvivalentahela parameetritele
Küsimused, harjutused, ülesanded 3. ja 4. peatüki jaoks
3.4. Kirchhoffi seadused
3.5. Topoloogilised maatriksid
4.2. Vektordiagrammid
5. peatükk Elektriliste ahelate arvutamise meetodid püsival siinus- ja alalisvoolul
5.1. Kompleksne meetod
5.2. Komplekstakistus ja juhtivus
5.3. Ohmi ja Kirchhoffi seaduste väljendid keerulisel kujul
5.4. Võimsuse arvutamine komplekspinge ja voolu järgi
5.5. Skeemisektsioonide jadaühenduse arvutus
5.6. Arvutamine vooluringi sektsioonide paralleelseks ühendamiseks
5.7. Arvutamine vooluringi sektsioonide segaühenduse jaoks
5.8. Keeruliste elektriahelate arvutamise kohta
5.9. Ahela arvutamine, mis põhineb kolmnurkühenduse teisendamisel samaväärseks tähtühenduseks
5.10. EMF-i ja vooluallikate teisendamine
5.11. Silmusvoolu meetod
5.12. Sõlme stressi meetod
5.13. Sektsiooni meetod
5.14. Segaväärtuslik meetod
5.15. Superpositsiooniprintsiip ja sellel põhinev vooluringi arvutamise meetod
5.16. Vastastikkuse printsiip ja sellel põhinev ahelarvutusmeetod
5.17. Samaväärse generaatori meetod
5.18. Ahelade arvutamine vastastikuse induktsiooni olemasolul
5.19. Lineaarsete omadustega trafod. Ideaalne transformer
5.20. Elektrivälja kaudu ühendatud ahelad
5.21. Võimsuse tasakaal keerulises vooluringis
5.22. Alalisvooluga keeruliste ahelate arvutamine
5.23. Komplekssete elektriahelate püsirežiimide arvutamise ülesanded
5.24. Topoloogilised meetodid ahelate arvutamiseks
Küsimused, harjutused, ülesanded 5. peatüki jaoks
5.1. Kompleksne meetod
Peatükk 6 Resonantsnähtused ja sageduskarakteristikud
6.1. Resonants- ja sageduskarakteristikute mõiste elektriahelates
6.2. Resonants sektsioonide r, L, C jadaühenduse korral
6.3. Sektsioonide r, L, C jadaühendusega vooluahela sageduskarakteristikud
6.4. Resonants lõikude g, L, C paralleelühendusega
6.5. Sektsioonide g, L, C paralleelühendusega vooluahela sageduskarakteristikud
6.6. Ainult reaktiivelemente sisaldavate ahelate sageduskarakteristikud
6.7. Ahelate sageduskarakteristikud üldjuhul
6.8. Resonants induktiivsidestatud ahelates
6.9. Resonantsnähtuse praktiline tähtsus elektriahelates
7. peatükk Kolmefaasiliste ahelate arvutamine
7.1. Mitmefaasilised ahelad ja süsteemid ning nende klassifikatsioon
7.2. Kolmefaasilise vooluringi arvutamine EMF-i asümmeetria ja vooluahela asümmeetria üldisel juhul
7.3. Pöörleva magnetvälja saamine
7.4. Tasakaalustamata kolmefaasiliste süsteemide lagunemine sümmeetrilisteks komponentideks
7.5. Sümmeetriliste komponentide meetodi rakendamisest kolmefaasiliste ahelate arvutamisel
8. peatükk Mittesinusoidse perioodilise EMF-iga elektriahelate, pingete ja voolude arvutamine
8.1. Meetod hetkeliste püsiseisundi pingete ja voolude arvutamiseks lineaarsetes elektriahelates perioodilise mittesinusoidse elektromagnetvälja mõjul
8.2. Voolukõvera kuju sõltuvus ahela olemusest mittesinusoidse pinge korral
8.3. Töötavad perioodilised mittesinusoidsed voolud, pinged ja EMF
8.4. Aktiivvõimsus perioodiliste mittesinusoidsete voolude ja pingete korral
8.5. Kõrgemate harmooniliste käitumise tunnused kolmefaasilistes ahelates
8.6. Kõrgemate harmooniliste koostisest voolu- või pingekõverate kujude sümmeetria juuresolekul
8.7. Fourier' seeria kujutamine keerulisel kujul
8.8. Vibratsioon lööb
8.9. Moduleeritud võnkumised
Küsimused, ülesanded ja harjutused peatükkide 6, 7 ja 8 jaoks
8.2. Voolu kõverate kuju elektriahelas mittesinusoidse pinge korral
Küsimustele vastamine, harjutuste ja ülesannete lahendamine
1.1. Osakeste ja kehade laengu side nende elektriväljaga. Gaussi teoreem
1.2. elektriline nihe. Maxwelli postulaat
1.3. Elektrivoolu liigid ja elektrivoolu pidevuse põhimõte
1.4. Elektripinge ja potentsiaal
1.5. Magnetiline induktsioon. Magnetvoo pidevuse printsiip
1.6. Elektromagnetilise induktsiooni seadus
1.7. Induktiivsus ja vastastikune induktiivsus
1.8. Potentsiaalsed ja keerised elektriväljad
1.9. Magnetvälja ühendamine elektrivooluga
1.10. Aine magnetiseerumine ja koguvoolu seadus
2.1. Laetud kehade süsteemi energia. Vooluahelate energia
2.1. Laetud kehadele mõjuvad jõud. Elektromagnetilised jõud
3.1. Elektriahelate elemendid
3.2. Allikad elektriahelates
3.3. Elektrilise skeemi topoloogilised mõisted
3.4. Kirchhoffi seadused
3.5. Topoloogilised maatriksid
3.6. Elektriahelate võrrandid
4.1. Sinusoidse EMF-i omadused, pinged ja voolud
4.2. Vektordiagrammid
4.3. Voolu vooluringis elementide r, L, C jada- ja paralleelühendusega
4.4. Võimsus siinusvooluahelas
4.5. Kahe terminaliga võrguna käsitletava ahela samaväärsed parameetrid
5.1. Kompleksne meetod
5.2. Keeruliste elektriahelate arvutamise meetodid
5.3. Elektriahelate arvutamine vastastikuse induktsiooni olemasolul
6.1. Resonants elementide jadaühenduses r, L, C
6.2. Resonants, kui elemendid g, L, C on ühendatud paralleelselt
6.3. Resonants reaktiivelemente sisaldavates ahelates
6.4. Elektriahelate sageduskarakteristikud
6.5. Resonants suvalise tüüpi elektriahelates
7.1. Mitmefaasiliste ahelate ja süsteemide klassifikatsioon
7.2. Kolmefaasiliste elektriahelate arvutamine
7.3. Pöörlev magnetväli
7.4. Sümmeetrilise komponendi meetod
8.1. Elektriahelate arvutamine perioodilistel mittesinusoidsetel pingetel
8.2. Voolukõverate kuju elektriahelas
mittesinusoidse pingega
8.3. Perioodiliste mittesinusoidsete suuruste efektiivsed väärtused. Aktiivne jõud
8.4. Kõrgemad harmoonilised kolmefaasilistes ahelates
Tähestikuline register
Tähestikuline register
aktiivne pinge, 197
aktiivvool, 197
pinge amplituud, vool, EMF, 177
elektriahela analüüs, 174
võimsuse tasakaal, 280
vibratsiooni lööki, 348
vektorskeem, 183
pöörlevad vektorid, 182
elektriahela haru, 152
y-haru, 258
z-filiaal, 258
üldistatud, 159
vastastikune induktiivsus, 60, 145
pöörisvoolud, 201
kaasamine
loendur, 271
kaashäälik, 271
pöörlev magnetväli, 327
ringkiri, 329
pulseeriv, 329
kõrgemad harmoonilised, 335
kolmefaasilistes ahelates, 343
suund, 153
sõnumitooja, 153
puidust topelt, 286
ühendusskeem, 153
kahepooluseline aktiivne, 152
passiivne, 153
efektiivne väärtus
sinusoidsed pinged, voolud, EMF, 181
mittesinusoidsed pinged, voolud, EMF, 340
perioodilised pinged, voolud, EMF, 180
graafikupuu, 154
topograafiline diagramm, 326
dielektriline vastuvõtlikkus, 30
absoluutne läbilaskvus, 34
sugulane, 34
vooluringi kvaliteeditegur, 303
Joule-Lenz, 45
Kirchhoff II, 158
kompleksvormis teine, 229
esimene, 157
esimene keerulises vormis, 229
Coulomb, 27
komplekssel kujul, 229
maatriksi kujul, 243
täisvool, 73
elektromagnetiline induktsioon Maxwelli koostises, 56
Faraday sõnastuses 58
elektriline, 18
köidetud, 32
algklassid, 19
kontuuri sumbumine, 303
oma induktiivsus, 60
samaväärne, 271
täiuslik allikas, 147
ülalpeetav, 148
ülalpeetav, 148
energia, 51, 130
energiakõikumised, 192
kompleksne amplituud, 225
võimsus, 230
juhtivus, 229
vastupanu, 228
komplekspinge, vool, emf, 227
keeruline meetod, 224
elektriahela ahel, 152
harifaktor, 182
modulatsioon, 350
võimsus, 190
perioodiliste mittesinusoidsete pingete ja voolude korral, 342
magnetinduktsioon, 53
magnetvälja tugevus, 71
võrdne potentsiaal, 48
elektriline nihkeliin, 35
magnetinduktsioon, 23
magnetkonstant, 66 elementaarvoolu magnetmoment, 71
magnetrihm, 67
magnetmotoorjõud,
73 Maxwell
postulaat, 35
identiteedimaatriks, 169
kontuurid, 164
jaotised, 166
ühendid,156
tagurpidi, 171
vastupanu, 234
sammas, 161
üle võetud, 157
hetkepinge, vool, emf, 177
silmusvoolud, 242
sümmeetrilised komponendid, 329
topoloogilise vooluringi arvutamine, 283
sõlmede pinged, 249
samaväärne generaator, 267
mitmefaasiline süsteem, 321
asümmeetriline, 322
tasakaalustamata, 322
sümmeetriline, 321
sümmeetriline nulljada, 322
sümmeetriline negatiivne jada, 322
sümmeetriline positiivne jada, 322
tasakaalus, 322
võnkemodulatsioon, 348
amplituud, 350
faas, 351
sagedus, 351
aktiivvõimsus, 189
mittesinusoidsete pingete ja voolude korral, 341
vahetu, 189, 192
täis, 190
reaktiivlennuk, 190
kolmefaasiline süsteem, 325
aine magnetiseerimine, 70, 72
liini pinge, 324
faas, 324
elektriline, 44
magnetvälja tugevus, 70
elektriväli, 22
neutraalne punkt, 323
nulljuhe, 323
energiamahutiheduse magnetväli, 82
elektriväli, 77
Fourier' seeria põhiline (esimene) harmooniline, 335
pingelangus, 45
samaväärsed parameetrid, 195
perioodilised pinged, voolud, EMF, 180, 335
voolutihedus, 36
pinnaefekt, 201
võrdne potentsiaalne pind,
magnetiline, 21, 23
elektriline, 21-22
keeris, 64
potentsiaal, 47, 64
paigal, 47
kolmas isik, 49
elektromagnetiline, 19
elektrostaatiline, 45
täisvool, 35, 73
ribalaius, 306
aine polarisatsioon, 30
Fourier' seeria konstantne komponent, 335
elektripotentsiaal, 45, 47
pöörisvoolukaod, 201
pingevektori vool
elektriväli, 28
vastastikune induktsioon, 60
magnetiline, 52
eneseinduktsioon, 60
vooluühendus, 59
allika teisendus, 240
kolmnurkühenduse teisendamine samaväärseks tähtühenduseks, 238
vastastikkuse põhimõte, 265
ülekatted, 263
magnetvoo pidevus, 54
elektriline järjepidevus, 42
elektromagnetiline inerts, 61
juhtivus aktiivne, 189
vastastikune, 255
laine, 308
sisend, 255
mahtuvuslik, 189
induktiivne, 189
täis, 189
reaktiivlennuk, 189
oma, 251
elektriline, 37
tühjus, 19
potentsiaalide erinevus elektriline, 46
elektriline, 64
kontuuride häälestamine, 307
reaktiivpinge, 197
reaktiivvool, 197
resonants, 302
induktiivsidestatud ahelates, 317
pinge, 303
sektsioonide g, L, C, 307 paralleelühendusega
jadaühenduses, 302
graafiline side, 154
elektriväljas, 85
elektromagnetväljas, 87
sümmeetrilised komponendid
kolmefaasiline süsteem, 329
elektriahelate süntees, 174
ühend
paralleel, 152, 231
seeria, 152, 231
(köite)täht, 323
(siduv) hulknurk, 323
(köitmine) kolmnurgaga, 324
segatud, 152
aktiivne vastupanu, 185
aktiivne ekvivalent, 196
vastastikune, 249
tutvustati
aktiivne, 277
reaktiivlennuk, 277
sisend, 249
mahtuvuslik, 185
induktiivne, 185
kontuur, 243
kindral, 246, 249
täielik, 185
täisekvivalent, 196
reaktiivne ekvivalent, 196
reaktiivlennuk, 185
oma, 246, 249
elektriline, 37
diskreetne spekter, 348
sinusoidsete pingete, voolude, EMF, 181 keskmine väärtus
elektriahela asendus, 150
elektriahel, 149
Gauss, 26
Langevin, 280
Norton, 268
Thevenena, 267
lineaarne, 324
ülekanne, 38
juhtivus, 36
faas, 324
elektriline, 36
polarisatsioon, 39
elektriline nihe, 39
ideaalne trafo, 279
lineaarne, 275
täiuslik, 278
kolmnurk
pinge, 197
juhtivused, 197
vastupanu, 197
magnetinduktsioon, 52
elektrivälja tugevus, 23
elektriline nihe, 35
pinge faasinurk, vool, EMF, 178
elektriahela kokkupanek, 152
operatsioonivõimendi, 149
püsiseisundi väärtused, 177
püsiseisund, 184, 187
faasipinge, vool, EMF, 177
esmane, 177
iseloomulik
amplituud-sagedus, 348
väline, 147
volt-amper, 138
faasisagedus, 348
kompleks, 233
aktiivne, 131
lineaarne, 139
magnetiline, 130
mittelineaarne, 139
passiivne, 131
hajutatud parameetritega, 134
keskendunud
parameetrid, 137
elektriline, 130
modulatsioon, 350
pinge, vool, EMF, 177
vedaja, 350
kõlav, 303
nurk, 177
sageduskarakteristikud, 302
ketid üldjuhul, 314
reaktiivsete elementide ahelad, 311
ketid sektsioonide g, L, C, 309 paralleelühendusega
ketid sektsioonide r, L, C, 304 jadaühendusega
elektriline võimsus, 48
alaline, 27
elektrifiltrid, 340
elektriline dipool, 29
dipoolne elektrimoment, 29
elektriline nihe, 33
elektromotoorjõud, 49
vastastikune induktsioon, 60
eneseinduktsioon, 60
magnetväli, 81
vooludega ahelasüsteemid, 81
Elektriväli, 77 Lae alla Elektrotehnika teoreetilised alused: 3 köites.Õpik ülikoolidele. 1. köide – 4. väljaanne. / K.S. Demirchyan, L.R. Neiman, N.V. Korovkin, V.L. Tšetšurin. - Peterburi: Peeter, 2003