Преподаватель:
к.т.н, доцент, Осипов Владимир Александрович
Название курса - Теоретические основы электротехники (2 часть)
Описание
курса (о чем
курс),
Переходные процессы; законы коммутации.; операторный метод расчёта переходных
процессов; законы электроники в операторной форме записи; операторная схема
замещения; расчёт цепи операторным методом; теорема разложения; формула
включения; трёхфазные цепи; вращающееся магнитное поле; основы метода
симметричных составляющих; основы теории электромагнитного поля; электростатическое
поле; электрическое и магнитное поле постоянных токов; скорость распространения
электромагнитной волны; линии с распределенными параметрами; дифференциальные
уравнения однородной линии; линии с распределенными параметрами как четырёхполюсник.
Правообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный университет путей сообщения"
(ФГБОУ ВО РГУПС), имеет лицензию на образовательную деятельность.
Автор-составитель к.т.н., доц. кафедры " Теоретические основы электротехники " ФГБОУ ВО РГУПС Осипов Владимир Александрович
Программа (содержание) курса:
- Лекция 1. Переходные процессы. Законы коммутации. Включение цепи с R и L под постоянное напряжение. Отключение цепи с индуктивностью. Включение цепи с R и L под синусоидальное напряжение. Включение цепи с R и C под постоянное напряжение. Разряд конденсатора на активное сопротивление. Включение цепи с R и C под синусоидальное напряжение. Включение цепи с R, L, C под постоянное напряжение. Операторный метод расчёта переходных процессов. Законы электроники в операторной форме записи. Операторная схема замещения. Расчёт цепи операторным методом. Теорема разложения. Формула включения. Пример использования формулы включения.
- Лекция 2. Многофазная система электрических цепей. Трёхфазные цепи. Практические способы организации трёхфазных цепей. Схема соединения «Звезда», «Треугольник». Мощность трёхфазной системы. Вращающееся магнитное поле. Основы метода симметричных составляющих.
- Лекция 3. Основы теории электромагнитного поля. Уравнения Максвелла. Теорема Гаусса. Принципы непрерывности линии магнитного потока и линий электрического тока. Дифференциальное уравнение плотности тока. Плотная система уравнений ЭМП. Электростатическое поле. Напряженность поля как градиент потенциала. Электростатическое поле внутри проводящего тела. Уравнение Пуассона и уравнение Лапласа. Электростатическое поле точечного заряда. Электростатическое поле прямого провода. Электростатическое поле двух параллельных проводов. Метод зеркальных изображений. Потенциальные коэффициенты. Коэффициенты электростатической индукции. Частичные ёмкости. Группы формул Максвелла. Ёмкость двухпроводной линии. Ёмкость трёхфазной линии. Ёмкость коаксиального кабеля. Электрическое и магнитное поле постоянных токов. Переменное электромагнитное поле в диэлектрике. Скорость распространения электромагнитной волны. Теорема Умова-Пойтинга.
- Лекция 4. Линии с распределенными параметрами (ЛРП). Дифференциальные уравнения однородной линии. Синусоидальный установившийся режим. Синусоидальный установившийся режим в однородной ЛРП. ЛРП как четырёхполюсник. Однородная линия, замкнутая на характеристическое сопротивление. Бегущие волны. Линии без искажений. Линия без потерь. Происхождение и характер волн в линиях. Падающие, отраженные и преломленные волны в месте сопряжения двух однородных линий. Схема замещения для исследования процессов в ЛРП. Прохождение волны через индуктивность. Прохождение волны мимо ёмкости. Прохождение волны через активное сопротивление. Подключение ЛРП, ZH= ∞
Формируемые компетенции и результаты обучения:
Знает: основные законы и методы расчета электрических цепей постоянного и переменного тока; Основные законы электротехники: основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей
Умеет: решать инженерные задачи в профессиональной деятельности с использованием методов естественных наук, математического анализа и моделирования;
определять параметры передачи линий связи и параметры взаимных влияний между ними.
Имеет навыки: работы с методами анализа и синтеза линейных электрических цепей
Рекомендуемые направления подготовки: 23.05.05 Системы обеспечения движения поездов
Входные требования (пререквизиты). Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям обучающегося, необходимым для изучения данной дисциплины, соответствуют требованиям по результатам освоения предшествующих дисциплин: "Информатика", "Математика", "Физика".
Общая трудоемкость 8 зачетных единиц (288 часов)