Жирнова В.М. Электротехника

Учебное пособие для студентов 2–го курса. — Волгоград: ВТЖТ – филиал РГУПС, 2017. — 122 с.Лекции, представленные в данном учебно-методическом пособии, рассчитаны на студентов второго курса специальности «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог» по дисциплине «Электротехника». Тематика лекций составлена в соответствии с примерной программой, разработанной на основе Федерального государственного образовательного стандарта, рабочей программой и календарно-тематическим планом и включает в себя все темы дисциплины «Электротехника». Нумерация лекций соответствует нумерации тем в календарно-тематическом плане. Для контроля изученного материала в конце каждой лекции приведен список контрольных вопросов.
Данным учебно-методическим пособием могут воспользоваться студенты и преподаватели других специальностей, изучающие дисциплины «Электротехника».Введение.
Электростатика.
Электрические заряды, электрическое поле. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы, электрическая емкость конденсаторов. Соединение конденсаторов.
Электрические цепи постоянного тока.
Основные понятия постоянного электрического тока. Закон Ома. Электрическое сопротивление и проводимость. Резисторы, реостаты, потенциометры.
Замкнутая электрическая цепь, основные элементы. Работа и мощность в электрической цепи, единицы измерения. Закон Джоуля-Ленца.
Законы Кирхгофа. Последовательное, параллельное, смешанное соединение потребителей. Эквивалентное сопротивление цепи.
Расчет сложных электрических цепей методами законов Кирхгофа и узлового напряжения.
Основные сведения о химических источниках электрической энергии. Последовательное, параллельное и смешанное соединение химических источников в батарею.
Электромагнетизм.
Магнитное поле и его характеристики. Магнитные свойства материалов. Электромагнитная сила. Явление электромагнитной индукции, закон электромагнитной индукции, правило Ленца. Вихревые токи. Явление самоиндукции, электродвижущая сила (далее - ЭДС) самоиндукции, индуктивность. Явление взаимоиндукции, ЭДС взаимоиндукции, взаимная индуктивность.
Электрические цепи переменного однофазного тока.
Получение переменного синусоидального тока. Характеристики синусоидально изменяющихся величин электрического тока. Графическое изображение синусоидально изменяющихся величин. Действующее и среднее значения переменного тока.
Активное сопротивление, индуктивность, емкость в цепи переменного тока. Закон Ома, реактивное сопротивление, векторные диаграммы. Цепь переменного тока с последовательным соединением элементов. Закон Ома, полное сопротивление, полная мощность, векторные диаграммы, треугольники сопротивлений, треугольники мощностей, коэффициент мощности. Цепь переменного тока с параллельным соединением элементов, векторные диаграммы, проводимости.
Последовательное соединение катушки индуктивности и конденсатор. Резонанс напряжений. Параллельное соединение катушки индуктивности и конденсатора. Резонанс токов. Коэффициент мощности, его значение, способы улучшения.
Три формы комплексных чисел, комплексная плоскость. Напряжения и токи в комплексной форме, Закон Ома, сопротивления и проводимости в комплексной форме. Мощности в комплексной форме.
Трехфазные цепи.
Получение трехфазной системы ЭДС. Трехфазный генератор. Соединение обмоток трехфазного генератора. Соединение потребителей «звездой».
Роль нейтрального (нулевого рабочего) провода. Соединение потребителей «треугольником».
Цепи несинусоидального тока.
Причины возникновения несинусоидальных токов. Мощность в электрической цепи при несинусоидальном токе.
Электрические измерения.
Средства измерения электрических величин. Устройство электроизмерительных приборов. Погрешность приборов.
Классификация электрических сопротивлений. Измерение средних электрических сопротивлений косвенным методом (амперметра - вольтметра). Измерение средних сопротивлений мостом и омметром.
Измерение мощности и энергии. Измерение мощности в цепи постоянного и переменного тока. Измерение мощности в цепях трехфазного тока. Измерение энергии в цепях переменного тока. Счетчики электрической энергии.
Электрические машины.
Принцип действия и устройство однофазного трансформатора. Режимы работы, типы трансформаторов. Устройство и принцип действия машин постоянного тока. Устройство трехфазного асинхронного двигателя. Методы регулирования частоты вращения трехфазного двигателя.
Устройство, принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Основные параметры и характеристики трехфазного асинхронного двигателя. Методы регулирования частоты вращения трехфазного двигателя. Однофазный асинхронный двигатель.
Список рекомендуемых источников.