КнигоПровод.Ru23.11.2024

/Наука и Техника

Основы теории цепей — Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил А. В., Страхов С. В.
Основы теории цепей
Учебник для вузов
Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил А. В., Страхов С. В.
год издания — 1989, кол-во страниц — 528, ISBN — 5-283-00523-2, тираж — 50000, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, издательство — Энергоатомиздат
КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ
Рецензент кафедра ТОЭ ЛЭТИ им. В. И. Ульянова (Ленина)
5-е изд., перераб.
Формат 70x100 1/16. Бумага кн.-журн. Печать офсетная
ключевые слова — электротехник, ЭДС, трансформатор, Кирхгоф, индуктивн

Рассмотрены цепи постоянного тока и цепи переменного тока с сосредоточенными и распределёнными параметрами в гармоническом и переходном режимах, нелинейные цепи. В сравнении с четвёртым изданием, которое вышло в 1975 г., книга существенно переработана за счёт включения вопросов применения вычислительной техники для анализа и синтеза электрических цепей, упорядочения структуры разделов книги и рассмотрения цепей с периодически изменяющимися параметрами.

Предназначен для студентов электротехнических и энергетических специальностей вузов.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие к пятому изданию3
Введение5
 
Ч а с т ь  п е р в а я
ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ9
 
Г л а в а   п е р в а я. Основные законы и методы расчёта электрических
цепей постоянного тока
9
1.1. Элементы электрических цепей и схем9
1.2. Схемы замещения источников энергии12
1.3. Закон Ома для участка цепи с ЭДС14
1.4. Баланс мощностей для простой неразветвлённой цепи15
1.5. Законы Кирхгофа и их применение16
1.6. Топологические графы21
1.7. Законы Кирхгофа в матричной форме22
1.8. Метод узловых потенциалов24
1.9. Метод контурных токов29
1.10. Уравнения цепи в матричной форме35
1.11. Расширенные узловые уравнения37
1.12. Преобразования в линейных электрических схемах39
 
Г л а в а   в т о р а я.   Основные свойства электрических цепей
постоянного тока
46
2.1. Принцип наложения (суперпозиции)46
2.2. Свойство взаимности48
2.3. Входные и взаимные проводимости, коэффициенты передачи49
2.4. Принцип компенсации. Зависимые источники52
2.5. Общие замечания о двухполюсниках и многополюсниках52
2.6. Линейные соотношения между напряжениями и токами53
2.7. Теорема о взаимных приращениях токов и напряжений56
2.8. Принцип эквивалентного генератора56
2.9. Передача энергии от активного двухполюсника к пассивному59
 
Г л а в а   т р е т ь я.   Основные понятия о цепях синусоидального
тока
61
3.1. Переменные токи61
3.2. Понятие о генераторах переменного тока63
3.3. Синусоидальный ток63
3.4. Действующие ток, ЭДС и напряжение64
3.5. Изображение синусоидальных функций времени векторами и
комплексными числами
65
3.6. Сложение синусоидальных функций времени66
3.7. Электрическая цепь и её схема68
3.8. Ток и напряжения при последовательном соединении резистивного,
индуктивного и ёмкостного элементов
71
3.9. Сопротивления74
3.10. Разность фаз напряжения и тока75
3.11. Напряжение и токи при параллельном соединении резистивного,
индуктивного и ёмкостного элементов
76
3.12. Проводимости77
3.13. Пассивный двухполюсник79
3.14. Мощности81
3.15. Мощности резистивного, индуктивного и ёмкостного элементов84
3.16. Баланс мощностей85
3.17. Знаки мощностей и направление передачи энергии86
3.18. Определение параметров пассивного двухполюсника при помощи
амперметра, вольтметра и ваттметра
88
3.19. Условия передачи максимальной мощности от источника энергии
к приёмнику
88
3.20. Понятие о поверхностном эффекте и эффекте близости89
3.21. Параметры и эквивалентные схемы конденсаторов91
3.22. Параметры и эквивалентные схемы катушек индуктивности и
резисторов
91
 
Г л а в а   ч е т в ё р т а я.   Расчёт цепей при синусоидальных токах92
4.1. О применимости методов расчета цепей постошшого тока к
расчётам цепей синусоидального тока
92
4.2. Последовательное соединение приёмников93
4.3. Параллельное соединение приёмников94
4.4. Смешанное соединение приёмников95
4.5. Разветвлённые цепи97
4.6. Топографические диаграммы99
4.7. Дуальность электрических цепей100
4.8. Комплексные частотные характеристики303
 
Г л а в а   п я т а я.   Резонанс в электрических цепях105
5.1. Вынужденные и свободные колебания105
5.2. Резонанс в последовательном контуре105
5.3. Частотные характеристики и резонансные кривые последовательного контура106
5.4. Резонансные явления при изменении параметров контура109
5.5. Резонанс в параллельном контуре110
5.6. Частотные характеристики параллельного коатура112
5.7. Понятие о резонансе в сложных цепях113
 
Г л а в а   ш е с т а я.   Цепи с взаимной индуктивностью114
6.1. Индуктивно связанные элементы цепи114
6.2. Электродвижущая сила взаимной индукции115
6.3. Последовательное соединение индуктивно связанных элементов
цепи
118
6.4. Параллельное соединение индуктивно связанных элементов цепи119
6.5. Расчеты разветвлённых цепей при наличии взаимной индуктивности120
6.6. Эквивалентная замена индуктивных связей122
6.7. Передача энергии между индуктивно связанными элементами цепи123
6.8. Резонанс в индуктивно связанных контурах125
 
Г л а в а   с е д ь м а я.   Цепи с трансформаторами127
7.1. Трансформатор без стального магнитопровода (воздушный трансформатор)127
7.2. Идеальный трансформатор129
7.3. Простейшие приближённые эквивалентные схемы трансформатора
со стальным магнитопроводом
130
7.4. Расчеты электрических цепей с трансформаторами131
 
Г л а в а   в о с ь м а я.   Четырёхполюсники и многополюсники132
8.1. Четырёхполюсники и их уравнения132
8.2. Режимы четырёхполюсников135
8.3. Коэффициенты четырёхполюсников137
8.4. Эквивалентные схемы четырёхполюсников141
8.5. Характеристические (вторичные) параметры пассивных
четырёхполюсников
146
8.6. Цепные схемы150
8.7. Эксплуатационные параметры четырёхполюсников152
8.8. Активные автономные четырёхполюсники154
8.9. Многополюсники155
8.10. Операционный усилитель156
8.11. Обратная связь158
 
Г л а в а   д е в я т а я.   Годографы159
9.1. Комплексные уравнения прямой и окружности159
9.2. Круговые диаграммы неразветвлённой цепи и активного
двухполюсника
161
9.3. Круговые диаграммы разветвлённых цепей164
9.4. Частотные годографы167
 
Г л а в а   д е с я т а я.   Трёхфазные цепи169
10.1. Понятие о многофазных источниках питания и о многофазных
цепях
169
10.2. Соединения звездой и многоугольником171
10.3. Симметричный режим трёхфазной цепи173
10.4. Некоторые свойства трёхфазных цепей с различными схемами
соединений
J74
10.5. Расчёт симметричных режимов трёхфазных цепей178
10.6. Расчёт несимметричных режимов трёхфазных цепей со статической
нагрузкой
179
10.7. Напряжения на фазах приёмника в некоторых частных случаях181
10.8. Эквивалентные схемы трёхфазных линий182
10.9. Измерение мощности в трёхфазных цепях185
10.10. Вращающееся магнитное поле186
10.11. Принципы действия асинхронного и синхронного двигателей187
 
Г л а в а   о д и н н а д ц а т а я.   Метод симметричных
составляющих
188
11.1. Симметричные составляющие трёхфазной системы величин188
11.2. Некоторые свойства трёхфазных цепей в отношении симметричных
составляющих токов и напряжений
190
11.3. Сопротивления симметричной трёхфазной цепи для токов различных
последовательностей
191
11.4. Определение токов в симметричной пепи193
11.5. Симметричные составляющие напряжений и токов в несимметричной
трёхфазной цепи
194
11.6. Расчёт цепи с несимметричной нагрузкой195
11.7. Расчёт цепи с несимметричным участком в линии198
 
Г л а в а   д в е н а д ц а т а я.   Несинусоидальные токи200
12.1. Несинусоидальные ЭДС, напряжения и токи200
12.2. Разложение периодической несинусоидальной кривой в
тригонометрический ряд
201
12.3. Максимальные, действующие и средние значения несинусоидальных
периодических ЭДС, напряжений и токов
206
12.4. Коэффициенты, характеризующие форму несинусоидальных
периодических кривых
207
12.5. Несинусоидальные кривые с периодической огибающей209
12.6. Действующие значения ЭДС, напряжений и токов с периодическими
огибающими
212
12.7. Расчёт цепей с несинусоидальными периодическими ЭДС,
напряжениями и токами
212
12.8. Резонанс в цепи несинусоидального тока216
12.9. Мощность в цепи несинусоидального тока217
12.10. Высшие гармоники в трёхфазных цепях219
 
Г л а в а   т р и н а д ц а т а я.   Элементы теории графов и её применение222
13.1. Основные понятия и определения222
13.2. Применение топологических уравнений для построения
сигнальных графов
223
13.3. Применение сигнальных графов для расчета передаточных
функций
227
13.4. Применение матриц и сигнальных графов к расчёту соединений
четырёхполюсников
230
 
Г л а в а   ч е т ы р н а д ц а т а я.   Классический метод расчёта
переходных процессов
234
14.1. Возникновение переходных процессов и законы коммутации234
14.2. Переходный, установившийся и свободный процессы235
14.3. Короткое замыкание rL-цепи236
14.4. Включение rL-цепи на постоянное напряжение238
14.5. Включение rL-цепи на синусоидальное напряжение240
14.6. Короткое замыкание rC-цепи241
14.7. Включение rC-цепи на постоянное напряжение242
14.8. Включение rC-цепи на синусоидальное напряжение243
14.9. Переходные процессы в rLC-цепи (последовательном контуре)244
14.10. Апериодическая разрядка конденсатора245
14.11. Предельный случай апериодической разрядки конденсатора246
14.12. Периодическая (колебательная) разрядка конденсатора247
14.13. Включение rLC-цепи на постоянное напряжение249
14.14. Общий случай расчёта переходных процессов классическим
методом
250
14.15. Переходные процессы в цепях с взаимной индуктивностью256
14.16. Включение пассивного двухполюсника к источнику непрерывно
меняющегося напряжения (интеграл Дюамеля)
258
14.17. Включение пассивного двухполюсника к источнику напряжения
произвольной формы
259
14.18. Переходная и импульсная переходная характеристики261
14.19. Запись интеграла Дюамеля при помощи импульсной переходной
характеристики
262
14.20. Метод переменных состояния263
14.21. Численные методы решения уравнений состояния267
14.22. Дискретные модели электрической цепи271
14.23. Переходные процессы при «некорректных» коммутациях273
14.24. Определение переходного процесса я установившегося режима
при воздействии периодических импульсов напряжения
или тока
276
 
Г л а в а   п я т н а д ц а т а я.   Операторный метод расчёта переходных процессов275
15Л. Применение преобразования Лапласа к расчёту переходных
процессов
278
15.2. Законы Кирхгофа в операторной форме281
15.3. Эквивалентные операторные схемы284
15.4. Сведение расчёта переходного процесса к нулевым начальным
условиям
286
15.5. Определение свободных составляющих по их изображениям288
 
Г л а в а   ш е с т н а д ц а т а я.   Спектральный (частотный) метод анализа электрических цепей288
16.1. Преобразование Фурье и его основные свойства288
16.2. Спектры непериодических функций291
16.3. Теорема Рейли294
16.4. Дифференцирующие и интегрирующие цепи294
16.5. Расчёт переходных процессов295
16.6. Приближённый метод определения оригинала по действительной
частотной характеристике
297
 
Г л а в а   с е м н а д ц а т а я.   Линейные цепи с переменными параметрами299
17.1. Элементы и уравнения цепи с переменными параметрами299
17.2. Интегрирование дифференциальных уравнений цепи300
17.3. Установившийся режим в цепи с периодически изменяющейся
индуктивностью при гармоническом напряжении источника питания
302
17.4. Свободный процесс в цепи с периодически изменяющейся
индуктивностью
305
17.5. Численные методы расчёта переходных процессов306
 
Г л а в а   в о с е м н а д ц а т а я.   Частотные электрические фильтры308
18.1. Полосы пропускания и задерживания308
18.2. Расчет фильтров по заданным характеристическим
параметрам
309
18.3. Расчет фильтров по заданным рабочим параметрам311
18.4. Реализация низкочастотных фильтров313
18.5. Реализация высокочастотных и полосовых фильтров314
18.6. Активные rC-фильтры316
 
Г л а в а   д е в я т н а д ц а т а я.   Синтез пассивных двухполюсников
и четырехполюсников
318
19.1. Общая характеристика задачи синтеза318
19.2. Энергетические функции319
19.3. Входные функции. Положительные действительные
функции
320
19.4. Реактивные двухполюсники321
19.5. Частотные характеристики реактивных двухполюсников323
19.6. Синтез реактивных двухполюсников. Метод Фостера324
19.7. Синтез реактивных двухполюсников. Метод Кауэра327
19.8. Синтез двухполюсников с потерями. Метод Фостера331
19.9. Синтез двухполюсников с потерями. Метод Кауэра334
19.10. Передаточная функция пассивного четырёхполюсника. Цепи
минимальной фазы
334
19.11. Синтез мостовых четырёхполюсников338
19.12. Синтез фильтров Баттерворта и Чебышеза по передаточным
функциям
339
 
Г л а в а   д в а д ц а т а я.   Установившиеся режимы в цепях
с распределёнными параметрами
344
20.1. Токи и напряжения в длинных линиях344
20.2. Уравнения однородной двухпроводной линии344
20.3. Установившийся режим в однородной линии345
20.4. Уравнения однородной линии с гиперболическими функциями348
20.5. Характеристики однородной линии330
20.6. Входное сопротивление линии351
20.7. Коэффициент отражения волны352
20.8. Согласованная нагрузка линии353
20.9. Линия без искажений354
20.10. Холостой ход, короткое замыкание и нагрузочный режим линии
с потерями
355
20.11. Линии без потерь357
20.12. Стоячие волны358
20.13. Применение линий без потерь361
20.14. Линия как четырёхполюсник364
 
Г л а в а   д в а д ц а т ь   п е р в а я.   Переходные процессы в цепях
с распределёнными параметрами
365
21.1. Возникновение переходных процессов в цепях с распределёнными
параметрами
365
21.2. Общее решение уравнений однородной линии365
21.3. Возникновение волн с прямоугольным фронтом367
21.4. Общие случаи нахождения волн, возникающих при переключениях371
21.5. Отражение волны с прямоугольным фронтом от конца линии373
21.6. Общий метод определения отражённых волн374
21.7. Качественное рассмотрение переходных процессов в линиях,
содержащих сосредоточенные ёмкостные и индуктивные
элементы
379
21.8. Многократные отражения волн с прямоугольным фронтом от
резистивного элемента
381
21.9. Блуждающие волны384
 
Ч а с т ь   в т о р а я
НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ
 
Г л а в а   д в а д ц а т ь   в т о р а я.   Общая характеристика
нелинейных цепей и методов их расчёта
386
22.1. Нелинейные электрические и магнитные цепи386
22.2. Нелинейные двухполюсники я четырехполюсники390
22.3. Определение рабочих точек на характеристиках нелинейных двухполюсников
и четырёхполюсников
393
22.4. Схема замещения нелинейного четырёхполюсника для переменной
составляющей тока и её параметры
396
22.5. Явления в нелинейных цепях постоянного и переменного токов398
22.6. Методы расчета нелинейных цепей398
22.7. О применимости методов расчёта и принципов линейной электротехники
к нелинейным цепям
401
22.8. Аналитическое описание нелинейных характеристик402
 
Г л а в а   д в а д ц а ть   т р е т ь я.   Нелинейные электрические
цепи постоянного тока
404
23.1. Электрические цепи с нелинейными двухполюсниками и методы
их анализа и. синтеза
404
23.2. Электронные стабилизаторы напряжения40с
23.3. Электрические цепи с нелинейными четырёхполюсниками и методы
их анализа и синтеза
408
23.4. Усилители постоянного напряжения410
23.5. Логические элементы дискретной техники410
23.6. Расчёт нелинейных цепей методом итераций412
 
Г л а в а   д в а д ц а т ь   ч е т в ё р т а я.   Нелинейные магнитные
цепи при постоянных потоках
418
24.1. Основные понятия и законы магнитных цепей418
24.2. Ферромагнитные материалы и их характеристики419
24.3. Анализ и синтез неразветвлённых магнитных цепей421
24.4. Примеры магнитных цепей электрических машин и измерительных
приборов
423
24.5. Расчёт разветвлённых магнитных цепей423
24.6. Расчёт магнитной цепи с постоянным магнитом427
 
Г л а в а   д в а д ц а т ь   п я т а я.   Нелинейные цепи с источниками
напряжения и тока одинаковой частоты
430
25.1. Общая характеристика цепей с источниками напряжения одинаковой
частоты
430
25.2. Форма кривой тока в цепях с вентилями430
25.3. Простейшие выпрямители432
25.4. Цепь с электрической дугой436
25.5. Формы кривых тока и напряжения в цепях с нелинейными реактивными
элементами
438
25.6. Утроители частоты442
25.7. Формы кривых тока и напряжения в цепях с терморезисторами444
25.8. Замена реальных нелинейных элементов условно-нелинейными445
25.9. Учёт реальных свойств стальных магнитопроводов446
25.10. Расчет тока в катушке со стальным магнитопроводом449
25.11. Понятие о расчёте условно-нелинейных магнитных цепей451
25.12. Условно-нелинейная схема замещения трансформатора453
25.13. Феррорезонанс455
25.14. Стабилизаторы переменного напряжения458
 
Г л а в а   д в а д ц а т ь   ш е с т а я.   Нелинейные цепи с
источниками ЭДС (напряжения) и тока различных частот
460
26.1. Общая характеристика нелинейных цепей с источниками ЭДС различных
частот
460
26.2. Вентили в цепях с постоянными и переменными ЭДС460
26.3. Управляемые вентили в простейших выпрямителях и преобразователях
постоянного тока в переменный
462
26.4. Транзисторные усилители переменного напряжения464
26.5. Катушки со стальными магнитопроводами в цепях с постоянными и
переменными ЭДС
466
26.6. Удвоитель частоты469
26.7. Метод гармонического баланса472
26.8. Влияние постоянной ЭДС на переменную составляющую тока в цепях
с нелинейными безынерционными резистивными элементами
474
26.9. Принцип получения модулированных колебаний474
26.10. Влияние постоянной составляющей на переменную в цепях с нелинейными
индуктивными элементами
475
26,11. Магнитные усилители мощности477
 
Г л а в а   д в а д ц а т ь   с е д ь м а я.   Переходные
процессы в нелинейных цепях
479
27.1. Общая характеристика переходных процессов в нелинейных цепях479
27.2. Включение катушки со стальным магнитопроводом на постоянное
напряжение
480
27.3. Включение катушки со стальным магнитопроводом на синусоидальное
напряжение
484
27.4. Импульсное воздействие в цепях с неоднозначными нелинейностями486
27.5. Понятие о триггере488
27.6. Изображение переходных процессов на фазовой плоскости489
27.7. Колебательный процесс разрядки конденсатора через нелинейный
индуктивный элемент
493
27.8. Применение численных методов для расчёта переходных процессов
в нелинейных цепях
494
 
Г л а в а   д в а д ц а т ь   в о с ь м а я.   Автоколебания497
28.1. Нелинейные резисторы со спадающим участком характеристики497
28.2. Понятие об устойчивости режима в цепи с нелинейными резисторами498
28.3. Релаксационные колебания в цепи с отрицательным резистивным
сопротивлением
500
28.4. Близкие к синусоидальным колебания в цепи с отрицательным
резистивным сопротивлением
501
28.5. Фазовые траектории процессов в цепи с отрицательным резистивным
сопротивлением
502
28.6. Фазовые траектории процессов в генераторе синусоидальных
колебаний
503
28.7. Автоколебания в электрической цепи с положительной обратной
связью
505
28.8. О хаотических колебаниях в нелинейных цепях510
Заключение512
 
Список литературы513
П р и л о ж е н и е514
Предметный указатель519

Книги на ту же тему

  1. Электроснабжение: учебник для вузов, Конюхова Е. А., 2014
  2. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий, Жежеленко И. В., 1974
  3. Электрические цепи со сталью, Бессонов Л. А., 1948
  4. Преобразовательные установки большой мощности, Ривкин Г. А., 1951

© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.com