บรรยายเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หลักสูตรระยะสั้นด้านวิศวกรรมไฟฟ้า (แผนกโต้ตอบ) - ไฟล์ n1.doc

องค์กรไม่แสวงหากำไรอัตโนมัติ

การศึกษาระดับมืออาชีพที่สูงขึ้น

CENTROSOYUZ แห่งสหพันธรัฐรัสเซีย

"มหาวิทยาลัยแห่งความร่วมมือรัสเซีย"

สถาบันความร่วมมือคาซาน (สาขา)

ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

หมายเหตุบรรยาย

สำหรับนักเรียนที่กำลังศึกษาในทิศทางการเตรียมตัว

222000.62 นวัตกรรม

260800.62 เทคโนโลยีผลิตภัณฑ์และการจัดเลี้ยง

คาซาน 2013

Kirsanov V.A. วิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์: หมายเหตุการบรรยาย - คาซาน: สถาบันสหกรณ์คาซาน (สาขา) มหาวิทยาลัยรัสเซียความร่วมมือ 2556. - 21.00 น.

บันทึกบรรยายสำหรับนักเรียนที่เรียนในทิศทางของการฝึกอบรม 222000.62 นวัตกรรม 260800.62 เทคโนโลยีผลิตภัณฑ์และองค์กรการจัดเลี้ยงได้รับการพัฒนาตาม หลักสูตรได้รับการอนุมัติจากสภาวิชาการมหาวิทยาลัยแห่งความร่วมมือของรัสเซียเมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ 2556 พิธีสารฉบับที่ 3 และ โปรแกรมงานลงวันที่ 11 กันยายน 2556 พิธีสารฉบับที่ 1

บรรยาย 1 แนวความคิดทั่วไปและคำจำกัดความของวงจรไฟฟ้า

ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ - สาขาวิชาที่ผสมผสานความรู้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2 สาขาที่เกี่ยวข้องกัน ได้แก่ วิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ การรวมสองสาขาวิชาเข้าด้วยกันช่วยให้เข้าใจความสัมพันธ์ของพวกเขาลึกซึ้งยิ่งขึ้นและการใช้พื้นฐานทางกายภาพของปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ศึกษาในวิศวกรรมไฟฟ้าและวิธีการคำนวณวงจรไฟฟ้าในการวิเคราะห์และการสังเคราะห์วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ทั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และส่วนประกอบเชิงเส้นและไม่เชิงเส้น .

วิศวกรรมไฟฟ้า - สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการได้มา

การเปลี่ยนแปลงและการใช้พลังงานไฟฟ้าในกิจกรรมของมนุษย์ในทางปฏิบัติ ครอบคลุมการประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าในอุตสาหกรรมต่างๆ และในชีวิตประจำวัน

อิเล็กทรอนิกส์ - สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการสร้างและคำอธิบายของหลักการทางกายภาพของการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ใหม่หรือ วงจรไฟฟ้าขึ้นอยู่กับพวกเขา

วัตถุประสงค์ของวินัย:

ศึกษากฎพื้นฐานและวิธีการคำนวณวงจรไฟฟ้าเชิงเส้นและวงจรแม่เหล็ก

ศึกษาวิธีวิเคราะห์และสังเคราะห์วงจรไฟฟ้าเชิงเส้นและไม่เชิงเส้น

ศึกษาหลักการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า เครื่องจักรไฟฟ้าถาวรและ กระแสสลับ;

การศึกษาองค์กรของแหล่งจ่ายไฟเครือข่าย

ศึกษาวิธีการวัดและสังเกตสัญญาณไฟฟ้า

ศึกษาหลักการทำงานของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์พื้นฐานและ แบบแผนพื้นฐานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของมัน

ศึกษาองค์ประกอบพื้นฐานของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ

ศึกษาหลักการจัดระเบียบแอมพลิฟายเออร์เชิงเส้นของสัญญาณไฟฟ้า รวมถึงแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานและศึกษาขอบเขตของการใช้งานที่เป็นไปได้

ศึกษาหลักการสร้างอุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย

ข้อมูลทั่วไป

วงจรไฟฟ้า มันเป็นชุดขององค์ประกอบส่วนประกอบหรืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อถึงกันซึ่งมีไว้สำหรับกระแสไฟฟ้าในนั้นกระบวนการที่สามารถอธิบายได้โดยใช้แนวคิดของแรงเคลื่อนไฟฟ้า (emf) กระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้า (i หรือ I) - การเคลื่อนที่โดยตรงของตัวพาประจุไฟฟ้า (ซึ่งมักเป็นอิเล็กตรอน) กระแสมีสามประเภท: กระแสนำ, กระแสดิสเพลสเมนต์, กระแสถ่ายโอน กระแสนำเกิดจากการเคลื่อนที่ตามคำสั่งของตัวพาประจุไฟฟ้าฟรี (เช่น อิเล็กตรอน) ภายใต้การกระทำของ สนามไฟฟ้าภายในตัวนำ กระแสดิสเพลสเมนต์หรือกระแสโพลาไรซ์ถูกสังเกตในไดอิเล็กทริกและเกิดจากการกระจัดที่สัมพันธ์กันภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าที่ถูกผูกไว้ตรงข้ามกับประจุสัญญาณ ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอกคงที่จะสังเกตเห็นกระแสการกระจัดระยะสั้น แต่ด้วยสนามไฟฟ้ากระแสสลับต้องพิจารณากระแสการกระจัด โอนกระแสหรือกระแสพาเนื่องจากการถ่ายโอน ค่าไฟฟ้าในพื้นที่ว่างโดยอนุภาคหรือวัตถุที่มีประจุภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า

ลักษณะเชิงปริมาณของกระแสไฟฟ้าคือความแรงของกระแส - ปริมาณไฟฟ้า q ที่ไหลผ่านหน้าตัดของตัวนำต่อหน่วยเวลา:

ฉัน= คิว / ตัน

หากประจุเคลื่อนที่ไม่สม่ำเสมอในตัวนำ สามารถหาค่าความแรงของกระแสที่เปลี่ยนแปลงได้จากสูตร:

ผม = dq / dt

ปริมาณไฟฟ้าในระบบ SI วัดเป็นคูลอมบ์ (C) และกระแสไฟฟ้าวัดเป็นแอมแปร์ (A)

แอมแปร์คือแรงของกระแสที่ไม่เปลี่ยนแปลงซึ่งผ่านตัวนำตรงคู่ขนานสองตัวที่มีความยาวอนันต์และส่วนตัดขวางเป็นวงกลมเล็กน้อยซึ่งอยู่ห่างจากกันในสุญญากาศ 1 เมตรจะทำให้เกิดแรงเท่ากับ 1 N / เมตรระหว่างตัวนำเหล่านี้

จี้ถูกกำหนดให้เป็นปริมาณไฟฟ้าที่ไหลผ่านหน้าตัดของตัวนำใน 1 วินาทีที่กระแสคงที่ 1 A

ในการอธิบายลักษณะการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า ณ จุดที่กำหนดบนพื้นผิว ความหนาแน่นกระแส δ จะถูกใช้ ซึ่งกำหนดโดยสูตร:

δ=I/S,

โดยที่ S คือพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ

แรงดันไฟฟ้า (คุณหรือคุณ) - ความแตกต่าง ศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดที่เลือกหรือปริมาณงานที่สนามไฟฟ้าจะทำเพื่อถ่ายโอนประจุบวกหนึ่งหน่วยจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง

ศักย์ไฟฟ้าเชิงตัวเลข เท่ากับงานสนามโดยการถ่ายโอนประจุบวกหนึ่งหน่วยจากจุดที่กำหนดในอวกาศไปยังจุดที่อยู่ห่างไกลอนันต์ ศักยภาพของประจุนั้นเป็นศูนย์ เนื่องจากศักยภาพของจุดใดจุดหนึ่งถือว่าศูนย์ในวงจรไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าจึงมักเป็นที่สนใจ ไม่ใช่ศักย์ไฟฟ้า

1V=1J/1คูลอมบ์

แหล่ง EMF - แหล่งจ่ายแรงดันไฟในวงจรไฟฟ้า ซึ่งค่าจะขึ้นอยู่กับโหลดที่เลือกภายในขอบเขตที่สมเหตุสมผลเพียงเล็กน้อย แหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ใช้บุคคลที่สามไม่ใช่ แรงไฟฟ้า. ตัวอย่าง: เซลล์กัลวานิกที่แปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า

แผนภาพการเดินสายไฟ - วิธีการแสดงวงจรไฟฟ้าบนระนาบโดยใช้สัญลักษณ์กราฟิกทั่วไปสำหรับส่วนประกอบหรือองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้า วงจรมักถูกเข้าใจว่าเป็นการใช้งานทางกายภาพของวงจรไฟฟ้า

ส่วนประกอบ องค์ประกอบ - ส่วนประกอบขั้นต่ำที่ใช้งานได้และสมบูรณ์เชิงโครงสร้างของวงจรหรือวงจร ส่วนประกอบต่างๆ ได้แก่ แหล่งจ่ายไฟ มอเตอร์ไฟฟ้า ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ

ในการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าจะมีการประมาณค่ากระแสแรงดันและกำลัง ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงการจัดเรียงเฉพาะของโหลดต่างๆ สิ่งสำคัญคือต้องรู้เฉพาะความต้านทาน - R ตัวเหนี่ยวนำ - L หรือความจุ - C องค์ประกอบวงจรดังกล่าวเรียกว่า ตัวรับพลังงานไฟฟ้า

การพึ่งพาของกระแสที่ไหลผ่านตัวรับพลังงานไฟฟ้ากับแรงดันไฟฟ้าที่ตัวรับนี้มักจะเรียกว่า ลักษณะแรงดันกระแสไฟ (VAC).

ตัวรับพลังงานไฟฟ้าซึ่งมีลักษณะเฉพาะของแรงดันกระแสซึ่งเป็นเส้นตรงเรียกว่า เชิงเส้น

วงจรไฟฟ้าซึ่งรวมถึงองค์ประกอบเชิงเส้นเท่านั้นเรียกว่า วงจรไฟฟ้าเชิงเส้น

วงจรไฟฟ้าที่มีองค์ประกอบไม่เชิงเส้นอย่างน้อยหนึ่งตัวเรียกว่า วงจรไฟฟ้าที่ไม่เป็นเชิงเส้น

สัญญาณ เป็นกระบวนการทางกายภาพที่มีข้อมูลหรือเป็นที่สนใจ

สัญญาณไฟฟ้า - สัญญาณในรูปแบบ แรงดันไฟฟ้าหรือปัจจุบัน แยกแยะ อนาล็อกและดิจิตอล (ไม่ต่อเนื่อง) สัญญาณ

สัญญาณอนาล็อก สามารถใช้ค่าแรงดันหรือกระแสใด ๆ โดยพลการในช่วงที่อนุญาตจากค่าต่ำสุดไปจนถึงค่าสูงสุด

เซนเซอร์ – แปลงกระบวนการทางกายภาพที่น่าสนใจและให้ข้อมูลเป็นสัญญาณไฟฟ้า ตัวอย่างของเซ็นเซอร์คือเทอร์โมคัปเปิล (โลหะผสมของสองวัสดุที่ไม่เหมือนกัน) ที่สร้างแรงดันเอาต์พุตตามสัดส่วนกับอุณหภูมิ ตัวอย่าง: ฮอลล์เซนเซอร์ซึ่งแปลงขนาดของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของภายนอก สนามแม่เหล็กในแรงเคลื่อนไฟฟ้านั่นคือในสัญญาณแอนะล็อก เทอร์มิสเตอร์ซึ่งแปลงอุณหภูมิแวดล้อมเป็นความต้านทาน เกจวัดความเครียด, แปลงแรงดันเชิงกลเป็นความต้านทาน

สัญญาณดิจิตอล – การแสดงข้อมูลดิจิทัลในรูปแบบของระดับแรงดันไฟฟ้าที่แยกความแตกต่างได้อย่างชัดเจน เพื่อแสดงข้อมูลไบนารีซึ่งมีเพียงสองค่าเท่านั้น: 0 หรือ 1 ก็เพียงพอแล้วที่จะใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่แยกความแตกต่างได้อย่างชัดเจนสองระดับ มีหลายวิธีในการแสดงสัญญาณไบนารี: ศักยภาพ แรงกระตุ้น และศักยภาพของแรงกระตุ้น

ที่ ศักยภาพวิธีการแสดงสถานะทางตรรกะ 0 และ 1 ถูกแทนด้วยสอง ระดับต่างๆแรงดันไฟฟ้า. ตัวอย่างเช่น สำหรับองค์ประกอบของลอจิกทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์ (TTL):

หน่วยลอจิคัลแสดงด้วยแรงดันไฟฟ้า U 1 ≥ 2.4V;

ศูนย์ลอจิกแสดงด้วยแรงดันไฟฟ้า U 0 ≤ 0.4V

ที่ ห่ามการแสดงข้อมูลไบนารี หน่วยตรรกะสอดคล้องกับการมีอยู่ขององค์ประกอบของแรงกระตุ้นหรือชุดของแรงกระตุ้นที่เอาต์พุต และที่ศูนย์ - การไม่มีแรงกระตุ้น

ชีพจร – สัญญาณไฟฟ้าที่มีลักษณะเฉพาะโดยการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของระดับแรงดันหรือกระแส และมักจะสร้างขีดจำกัดแรงดันหรือกระแสอย่างใดอย่างหนึ่งที่เป็นไปได้

ที่ แรงกระตุ้น - ศักยภาพการนำเสนอข้อมูลทั้งสองวิธีที่เสนอข้างต้นใช้พร้อมกัน

องค์ประกอบลอจิก - ส่วนที่เล็กที่สุดของคอมพิวเตอร์ที่ทำงานและโครงสร้างที่สมบูรณ์ซึ่งทำหน้าที่ทางตรรกะใด ๆ ในบรรดาฟังก์ชั่นตรรกะหลักมักจะแตกต่าง การแตกแยก การรวมและการปฏิเสธ

Disjunctionเป็นฟังก์ชัน (y) ของตัวแปรไบนารี (X1, X2, ..) ที่เท่ากับหนึ่งเมื่อตัวแปรอินพุตอย่างน้อยหนึ่งตัวมีค่าเท่ากับหนึ่ง ฟังก์ชั่นที่มีสองตัวแปรเขียนดังนี้:

y=X1วีเอ็กซ์2

Disjunctionถูกนำมาใช้โดยใช้ disjunctor หรือองค์ประกอบของประเภท NOR โดยที่ N คือจำนวนอินพุตของ disjunctor ด้วยสองอินพุต เรากำลังติดต่อกับองค์ประกอบ 2OR ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ที่เสนอในรูป:

คำสันธานเป็นฟังก์ชัน (y) ของตัวแปรไบนารี (X1, X2, ..) ที่เท่ากับหนึ่งเมื่อตัวแปรอินพุตทั้งหมดมีค่าเท่ากับหนึ่ง ฟังก์ชั่นที่มีสองตัวแปรเขียนดังนี้:

y=X1&X2 หรือ y=X1*X2.

คำสันธานถูกใช้งานโดยใช้ conjunctor หรือองค์ประกอบประเภท NI โดยที่ N คือจำนวนอินพุตของ conjunctor ด้วยสองอินพุต เรากำลังติดต่อกับองค์ประกอบ 2I ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ที่นำเสนอในรูป:

การปฏิเสธ- ฟังก์ชันดังกล่าว (y) ของตัวแปรไบนารี X ซึ่งเท่ากับหนึ่งหากตัวแปรอินพุตเท่ากับศูนย์และในทางกลับกัน

การปฏิเสธดำเนินการโดยใช้อินเวอร์เตอร์หรือองค์ประกอบ NOT ซึ่งสัญลักษณ์ดังกล่าวถูกเสนอในรูป:

สัญลักษณ์ปฏิเสธในคำอธิบายคือวงกลมบนสายสัญญาณ

วงจรแม่เหล็ก เรียกว่า ชุดอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยวัตถุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกและก่อตัวเป็นวงจรปิด ซึ่งเมื่อมีแรงแม่เหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็กจะก่อตัวขึ้นและตามแนวเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะปิดลง

แรงแม่เหล็ก (mfs) - ลักษณะของความสามารถของแหล่งกำเนิดสนามแม่เหล็ก (กระแสไฟฟ้า) ในการสร้างฟลักซ์แม่เหล็ก

การบรรยาย 2. วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

กฎพื้นฐานของวงจรไฟฟ้ากระแสตรง

แนวคิดโทโพโลยีหลักของทฤษฎีวงจรไฟฟ้าคือ สาขา, โหนด, รูปร่าง, สองขั้ว, สี่ขั้ว, กราฟแผนภาพวงจรไฟฟ้า, ต้นไม้กราฟวงจรลองพิจารณาบางส่วนของพวกเขา

สาขาเรียกว่า ส่วนของวงจรไฟฟ้าที่มีกระแสเท่ากัน อาจประกอบด้วยองค์ประกอบอย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบที่เชื่อมต่อกันเป็นชุด

ปมสถานที่ที่สององค์ประกอบมาบรรจบกันเรียกว่า ชุมทางของสามสาขาขึ้นไปเรียกว่าโหนดที่ซับซ้อน โหนดที่ซับซ้อนจะแสดงด้วยจุดในไดอะแกรม นอตที่ซับซ้อนด้วย ศักยภาพเท่าเทียมกันถูกรวมเป็นโหนดที่เป็นไปได้หนึ่งโหนด

รูปร่างเรียกว่าทางปิดผ่านหลายกิ่งและหลายโหนดของวงจรไฟฟ้า

รูปร่างเรียกว่าอิสระถ้ามีอย่างน้อยหนึ่งสาขาที่ไม่ได้อยู่ในรูปทรงที่อยู่ใกล้เคียง

ไบโพลาร์พวกเขาเรียกส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้าด้วยแคลมป์สองอัน - เสา เครือข่ายสองขั้วถูกระบุด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีดัชนี "A" หรือ "P" ดัชนี "A" ใช้เพื่อกำหนดเครือข่ายสองขั้วที่ใช้งานได้ ซึ่งรวมถึงแหล่งที่มาของ E.D.S. ดัชนี "P" ใช้เพื่อกำหนดเครือข่ายสองเทอร์มินัลแบบพาสซีฟ

การคำนวณและวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าดำเนินการโดยใช้กฎของโอห์ม กฎข้อที่หนึ่งและสองของเคอร์ชอฟฟ์ ตามกฎหมายเหล่านี้ มีการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างค่าของกระแส, แรงดัน, EMF ของทั้งหมด วงจรไฟฟ้าและแต่ละส่วนและพารามิเตอร์ขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นสายโซ่นี้

กฎของโอห์มสำหรับส่วนวงจร

ความสัมพันธ์ระหว่างกระแส I แรงดัน UR และความต้านทาน R ของส่วน ab ของวงจรไฟฟ้า (รูปที่ 1) แสดงโดยกฎของโอห์ม

ในกรณีนี้ U R \u003d RI เรียกว่าแรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน R และ I คือกระแสในตัวต้านทาน R

เมื่อคำนวณวงจรไฟฟ้า บางครั้งก็สะดวกกว่าที่จะใช้ไม่ใช่ความต้านทาน R แต่เป็นส่วนกลับของความต้านทานเช่น การนำไฟฟ้า:

ในกรณีนี้ กฎของโอห์มสำหรับส่วนวงจรจะเขียนเป็น

กฎของโอห์มสำหรับวงจรที่สมบูรณ์

กฎหมายนี้กำหนดความสัมพันธ์ระหว่าง EMF E ของแหล่งพลังงานที่มีความต้านทานภายใน r 0 (รูปที่ 1), กระแส I ของวงจรไฟฟ้าและความต้านทานที่เท่ากันทั้งหมด R e \u003d r 0 + R ของวงจรทั้งหมด:

ฉัน \u003d E / R e \u003d E / (r 0 + R)

ตามกฎของวงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนประกอบด้วยหลายสาขาซึ่งสามารถรวมแหล่งพลังงานได้และโหมดการทำงานของมันไม่สามารถอธิบายได้ตามกฎหมายของโอห์มเท่านั้น ในกรณีนี้ ให้ใช้ กฎของเคิร์ชฮอฟฟ์ ซึ่งเป็นผลมาจากกฎการอนุรักษ์พลังงาน

กฎข้อที่หนึ่งของเคิร์ชฮอฟฟ์

ผลรวมเชิงพีชคณิตของกระแสที่มาบรรจบกันที่โหนดใด ๆ เป็นศูนย์

เมื่อเขียนสมการตามกฎ Kirchhoff ข้อแรก กระแสที่ส่งไปยังโหนดนั้นจะมีเครื่องหมายบวก และกระแสที่ส่งมาจากโหนดนั้นจะมีเครื่องหมายลบ

I1-I2+I3-I4+I5=0

จำนวนสมการที่สามารถเขียนได้จาก กฎข้อแรก, เท่ากับจำนวนโหนดลูกโซ่และเท่านั้น (ยู - 1) สมการเป็นอิสระจากกันและกัน. ที่คือจำนวนโหนดวงจร

กฎข้อที่สองของ Kirchhoff

ผลรวมเชิงพีชคณิตของแรงดันตกในส่วนที่แยกจากกันของวงจรปิด เลือกโดยพลการในเชิงซ้อน กิ่งก้านสาขาเท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของ EMF ในวงจรนี้

เมื่อเขียนสมการตามกฎ Kirchhoff ที่สอง จำเป็น:

1) กำหนดทิศทางบวกแบบมีเงื่อนไขของ EMF กระแสและแรงดันไฟฟ้า

2) เลือกทิศทางของการข้ามรูปร่างที่เขียนสมการ

3) จดสมการ และใช้พจน์ที่รวมอยู่ในสมการด้วยเครื่องหมายบวก ถ้าทิศทางบวกแบบมีเงื่อนไขตรงกับทางเบี่ยงของเส้นชั้นความสูง และมีเครื่องหมายลบหากอยู่ตรงข้ามกัน

อี1 – อี2 + อี3 = I1R1 - I2R2 + I3R3 - I4R4

จำนวนสมการอิสระตามกฎหมาย Kirchhoff ที่สองคือ:

วิธีการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้ากระแสตรงเชิงเส้น

อุปกรณ์และระบบไฟฟ้าจริงมี แผนงานที่ซับซ้อน. ผู้เชี่ยวชาญต้องเผชิญกับการคำนวณพารามิเตอร์ กระบวนการคำนวณพารามิเตอร์ในทฤษฎีวิศวกรรมไฟฟ้ามักเรียกว่า "การวิเคราะห์วงจร" วงจรไฟฟ้าที่มีความซับซ้อนเป็นไปตามกฎของโอห์มและเคอร์ชอฟฟ์ อย่างไรก็ตาม การใช้กฎหมายเหล่านี้เพียงอย่างเดียวมักนำไปสู่การไม่ยุติธรรม การตัดสินใจที่ยากลำบาก. ดังนั้นจึงมีการพัฒนาวิธีการวิเคราะห์จำนวนหนึ่งซึ่งปรับให้เข้ากับโทโพโลยีของวงจรไฟฟ้าและทำให้กระบวนการคำนวณพารามิเตอร์ง่ายขึ้น

การวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าโดยใช้กฎของ Kirchhoff

เมื่อวิเคราะห์วงจรไฟฟ้า ค่าของกระแสในกิ่ง แรงดันตกที่องค์ประกอบหรือการใช้พลังงานจะถูกกำหนดตามค่า EMF ที่กำหนด ตลอดจนค่าความต้านทาน ค่าการนำไฟฟ้า หรือพารามิเตอร์อื่นๆ ตามที่กำหนด ค่ากระแสหรือแรงดัน

สาระสำคัญของการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าโดยใช้กฎของ Kirchhoff คือการรวบรวมระบบสมการเชิงเส้นอิสระ

ตามกฎข้อที่หนึ่งของ Kirchhoff สมการ (U - 1) ถูกรวบรวมตามกฎข้อที่สอง สมการ B - (U-1)

การวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าโดยวิธีการแปลงเทียบเท่า

เมื่อวงจรไฟฟ้ารวมแหล่ง EMF เพียงแหล่งเดียว กระแสจะถูกกำหนดโดยความต้านทานรวมของตัวรับพลังงานไฟฟ้าแบบพาสซีฟ ความต้านทานดังกล่าวเรียกว่าเทียบเท่า - Rekv. แน่นอน ถ้ารู้ Req วงจรสามารถแสดงเป็นสององค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม - แหล่งที่มาของ E.D.S. และ Req และการกำหนดกระแสต้นทางจะลดลงตามการประยุกต์ใช้กฎของโอห์ม กระบวนการเปลี่ยนจากวงจรไฟฟ้าที่มีโทโพโลยีตามอำเภอใจไปเป็นวงจรที่มี Req เรียกว่าการแปลงที่เทียบเท่ากัน การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเป็นพื้นฐานของวิธีการวิเคราะห์ที่พิจารณาแล้ว

เทคนิคการแปลงวงจรไฟฟ้าถูกกำหนดโดยวิธีการเชื่อมต่อองค์ประกอบแบบพาสซีฟ มีวิธีการเชื่อมต่อ: อนุกรม ขนาน วงจรผสม เดลต้า และสตาร์พิจารณาสาระสำคัญของการแปลงที่เท่าเทียมกันสำหรับแต่ละวิธีเหล่านี้

วงจรไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อแบบอนุกรมขององค์ประกอบ

ข้าว. 2.

ข้าว. 3.

อนุกรมคือการเชื่อมต่อขององค์ประกอบวงจรซึ่งมีกระแส I เดียวกันเกิดขึ้นในองค์ประกอบทั้งหมดที่รวมอยู่ในวงจร (รูปที่ 2)

ตามกฎข้อที่สองของ Kirchhoff แรงดันไฟฟ้ารวม U ของวงจรทั้งหมดจะเท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าในแต่ละส่วน:

U \u003d U 1 + U 2 + U 3 หรือ IR eq \u003d IR 1 + IR 2 + IR 3

ที่มันตามมา

R equiv \u003d R 1 + R 2 + R 3

ดังนั้น เมื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบของวงจรเป็นอนุกรม ความต้านทานรวมของวงจรจะเท่ากับผลรวมเลขคณิตของความต้านทานของแต่ละส่วน ดังนั้นวงจรที่มีตัวต้านทานจำนวนเท่าใดก็ได้ที่ต่อเป็นอนุกรมจึงสามารถแทนที่ด้วยวงจรง่ายๆ ที่มีความต้านทานเทียบเท่า R เทียบเท่า (รูปที่ 3) หลังจากนั้นการคำนวณของวงจรจะลดลงเพื่อกำหนดกระแส I ของวงจรทั้งหมดตามกฎของโอห์ม

และตามสูตรข้างต้น แรงดันตก U 1, U 2, U 3 คำนวณในส่วนที่เกี่ยวข้องของวงจรไฟฟ้า (รูปที่ 2)

ข้อเสียของการเชื่อมต่อองค์ประกอบแบบอนุกรมคือ ถ้าอย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบล้มเหลว การทำงานขององค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมดของวงจรจะหยุดลง

วงจรไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อแบบขนานขององค์ประกอบ

การเชื่อมต่อแบบขนานคือการเชื่อมต่อที่ผู้บริโภคทั้งหมดรวมอยู่ในวงจร พลังงานไฟฟ้าอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าเดียวกัน (รูปที่ 4)

ในกรณีนี้พวกเขาจะเชื่อมต่อกับสองโหนดของวงจร a และ b และตามกฎ Kirchhoff แรกสามารถเขียนได้ว่ากระแส I ทั้งหมดของวงจรทั้งหมดเท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของกระแสของแต่ละบุคคล สาขา:

ฉัน \u003d ฉัน 1 + ฉัน 2 + ฉัน 3 นั่นคือ

เหตุฉะนั้น

จากความสัมพันธ์นี้ ค่าการนำไฟฟ้าที่เท่ากันของวงจรเท่ากับผลรวมเลขคณิตของค่าการนำไฟฟ้าของแต่ละสาขา:

ก. เทียบเท่า \u003d ก. 1 + ก. 2 + ก. 3

เมื่อจำนวนผู้บริโภคที่เชื่อมต่อแบบขนานเพิ่มขึ้น ค่าการนำไฟฟ้าของวงจร g eq จะเพิ่มขึ้น และในทางกลับกัน ความต้านทานรวม R eq จะลดลง

แรงดันไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าที่มีความต้านทานต่อขนานกัน (รูปที่ 4)

U \u003d IR eq \u003d ผม 1 R 1 \u003d ผม 2 R 2 \u003d ผม 3 R 3

ดังนั้นจึงเป็นไปตามนั้น

เหล่านั้น. กระแสในวงจรกระจายระหว่างกิ่งขนานในสัดส่วนผกผันกับความต้านทาน

ตามวงจรขนาน ผู้ใช้ไฟฟ้าใดๆ ที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าเดียวกัน ทำงานในโหมดปกติ นอกจากนี้ การเปิดหรือปิดผู้บริโภคตั้งแต่หนึ่งรายขึ้นไปจะไม่ส่งผลต่อการทำงานของผู้อื่น ดังนั้นโครงการนี้เป็นโครงการหลักในการเชื่อมต่อผู้บริโภคกับแหล่งพลังงานไฟฟ้า

วงจรไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อแบบผสมขององค์ประกอบ

การเชื่อมต่อแบบผสมคือการเชื่อมต่อที่วงจรมีกลุ่มความต้านทานแบบขนานและแบบอนุกรม

สำหรับวงจรที่แสดงในรูปที่ 5 การคำนวณความต้านทานเทียบเท่าเริ่มต้นจากจุดสิ้นสุดของวงจร เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น เราคิดว่าความต้านทานทั้งหมดในวงจรนี้เหมือนกัน: R 1 \u003d R 2 \u003d R 3 \u003d R 4 \u003d R 5 \u003d R ความต้านทาน R 4 และ R 5 เชื่อมต่อแบบขนาน จากนั้นความต้านทานของส่วนวงจร cd คือ:

ในกรณีนี้ วงจรเดิม (รูปที่ 5) สามารถแสดงได้ดังนี้ (รูปที่ 6):

ในแผนภาพ (รูปที่ 6) ความต้านทาน R 3 และ R cd เชื่อมต่อแบบอนุกรม จากนั้นความต้านทานของส่วนโฆษณาของวงจรจะเท่ากับ:

จากนั้นวงจร (รูปที่ 6) สามารถแสดงในรูปแบบย่อ (รูปที่ 7):

ในแผนภาพ (รูปที่ 7) ความต้านทาน R 2 และ R โฆษณาเชื่อมต่อแบบขนาน จากนั้นความต้านทานของส่วนวงจร ab คือ

วงจร (รูปที่ 7) สามารถแสดงในรูปแบบที่เรียบง่าย (รูปที่ 8) โดยที่ความต้านทาน R 1 และ R ab เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม

จากนั้นความต้านทานเทียบเท่าของวงจรเดิม (รูปที่ 5) จะเท่ากับ:

ข้าว. ข้าว. แปด

ข้าว. ข้าว. 9

อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลง วงจรดั้งเดิม (รูปที่ 5) ถูกนำเสนอในรูปแบบของวงจร (รูปที่ 9) ที่มีความต้านทาน R เท่ากับหนึ่ง การคำนวณกระแสและแรงดันสำหรับองค์ประกอบทั้งหมดของวงจรสามารถทำได้ตามกฎหมายของโอห์มและเคอร์ชอฟฟ์

สาระสำคัญของวิธีการแปลงที่เทียบเท่า:

1. ส่วนของวงจรไฟฟ้าที่มีอนุกรมและองค์ประกอบเชื่อมต่อแบบขนานจะถูกแทนที่ด้วยองค์ประกอบที่เท่ากันหนึ่งองค์ประกอบ ด้วยการแปลงที่ดำเนินการอย่างต่อเนื่อง โครงร่างจะลดความซับซ้อนลงในรูปแบบพื้นฐาน

2. ใช้กฎของโอห์ม หากระแสของวงจรอย่างง่าย ค่าของมันกำหนดกระแสของสาขาที่ใกล้กับแหล่งที่มาของ E.D.S. (ปัจจุบันของสาขาแรก) ทำให้ง่ายต่อการคำนวณกระแสของกิ่งที่เหลือ

มูลค่าทันที;

ค่าสูงสุด;

ระยะเริ่มต้น;

มูลค่าที่แท้จริง;

หมายถึง;

ความซับซ้อนของค่าประสิทธิผลหรือค่าแอมพลิจูด ฯลฯ

มูลค่าทันที

ค่าทันที เอ ถูกเขียนเป็น:

a \u003d ฉันบาป (ωt + ψ),

โดยที่ Am คือแอมพลิจูด (ค่าสูงสุด) ของปริมาณ

ω – ความถี่เชิงมุม, rad/s;

t คือค่าปัจจุบันของเวลา s;

ψ เป็นช่วงเริ่มต้น

เราเขียนค่าทันทีของกระแส i แรงดัน u หรือ EMF ในรูปแบบ:

ผม=ฉันบาป(ωt+ψi),

u=อืม บาป(ωt+ψu),

e=Em บาป(ωt+ψe).

อาร์กิวเมนต์ไซน์ (ωt + ψ) เรียกว่า เฟส. มุม ψ เท่ากับเฟสที่เวลาเริ่มต้น t = 0 จึงเรียกว่า ระยะเริ่มต้น.

ความถี่เชิงมุม ω สัมพันธ์กับคาบ T และความถี่ f =1/T ตามสูตร:

ค่า rms ของกระแสไซน์มักเรียกว่า ค่า rms หรือ r.m.s.

ค่าที่มีประสิทธิภาพของกระแสและแรงดันจะแสดงโดยเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าส่วนใหญ่ (แอมมิเตอร์, โวลต์มิเตอร์)

ค่าปัจจุบันบ่งชี้ จัดอันดับกระแสและแรงดันไฟในพาสปอร์ตของเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่างๆ

ภายใต้ เฉลี่ยกระแสไซนัสเข้าใจค่าเฉลี่ยของมันเป็นเวลาครึ่งช่วงเวลา:

ในทำนองเดียวกัน:

และ

องค์ประกอบของวงจรไฟฟ้ากระแสไซน์

องค์ประกอบหลักของวงจรไฟฟ้าของกระแสไซน์:

แหล่งพลังงานไฟฟ้า ( แหล่ง EMFและแหล่งที่มาปัจจุบัน)

องค์ประกอบต้านทาน (ตัวต้านทาน, รีโอสแตต, องค์ประกอบความร้อน, ฯลฯ );

องค์ประกอบตัวเก็บประจุ (ตัวเก็บประจุ);

องค์ประกอบอุปนัย (ตัวเหนี่ยวนำ)

องค์ประกอบต้านทาน

ตามกฎของโอห์ม แรงดันไฟฟ้าบนองค์ประกอบต้านทานคือ: u=i⋅R=R⋅Im sinωt=Um sinωt โดยที่ Um =R⋅Im และกระแส i=Im sinωt

นี่หมายความว่า:

1. กระแสและแรงดันในองค์ประกอบความต้านทานอยู่ในเฟส (เปลี่ยนเฟส)

2. กฎของโอห์มมีไว้สำหรับทั้งคู่ ค่าแอมพลิจูดของกระแสและแรงดัน: Um =R⋅Im และสำหรับค่าที่มีประสิทธิภาพของกระแสและแรงดัน: U=R⋅I

เราแสดงพลังทันที p ในแง่ของค่าทันทีของกระแส i และแรงดัน u:

p=u i =Um Im sinωt sinωt =U I (1−cos2ω).

องค์ประกอบอุปนัย

ตัวอย่างคลาสสิกขององค์ประกอบอุปนัยคือตัวเหนี่ยวนำ - ลวดพันรอบโครงฉนวน

uL = ω⋅L⋅Im cosωt = อืม บาป(ωt+900),

โดยที่ Um = ω⋅L⋅Im = XL⋅Im

ค่า XL =ω⋅L เรียกว่า ปฏิกิริยาอุปนัยวัดเป็นโอห์มและขึ้นอยู่กับความถี่ ω

ข้อสรุปที่สำคัญดังต่อไปนี้จากนิพจน์เหล่านี้:

1.กระแสในองค์ประกอบอุปนัยล่าช้าในเฟสด้วยแรงดันข้าม(900).

2. องค์ประกอบอุปนัยให้ความต้านทานต่อกระแสไซน์ (กระแสสลับ) โมดูลที่ X L \u003d ω ⋅ L เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่

3. กฎของโอห์มเป็นจริงทั้งค่าแอมพลิจูดของกระแสและแรงดัน: Um =XL⋅Im และสำหรับค่าที่มีประสิทธิภาพ: U=XL⋅I

พลังทันที:

p = u⋅i = อืม cosωt⋅Im sinωt = U⋅I sin2ωt

กำลังไฟฟ้าทันทีบนองค์ประกอบอุปนัยมีเพียงองค์ประกอบตัวแปร U⋅I sin2ωt เปลี่ยนแปลงด้วยความถี่สองเท่า (2ω)

กำลังจะเปลี่ยนเป็นระยะในเครื่องหมาย: บวกหรือลบ ซึ่งหมายความว่าในช่วงไตรมาสใดช่วงหนึ่ง เมื่อ p>0 พลังงานถูกเก็บไว้ในองค์ประกอบอุปนัย (ในรูปของพลังงานสนามแม่เหล็ก) และในช่วงไตรมาสอื่น ๆ เมื่อ p< 0 , энергия возвращается в электрическую цепь.

ที่ ส่วนนี้มาถึงความสนใจของคุณ หนังสือเกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้า. อิเล็กทรอนิคส์เป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และพัฒนาวิธีการในการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์หรือองค์ประกอบที่ใช้สำหรับส่ง ประมวลผล และจัดเก็บข้อมูลเป็นหลัก

อิเล็กทรอนิกส์เป็นสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว เธอเรียนฟิสิกส์และ การใช้งานจริงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ อิเล็กทรอนิกส์ทางกายภาพรวมถึง: กระบวนการอิเล็กทรอนิกส์และไอออนิกในก๊าซและตัวนำ ที่จุดเชื่อมต่อระหว่างสุญญากาศและก๊าซ ของแข็งและของเหลว อิเล็กทรอนิกส์ทางเทคนิครวมถึงการศึกษาโครงสร้างของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการใช้งาน พื้นที่ที่อุทิศให้กับการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในอุตสาหกรรมเรียกว่า Industrial Electronics

บนเว็บไซต์คุณสามารถดาวน์โหลดหนังสืออิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากได้ฟรี ในหนังสือ "วิศวกรรมวงจรของวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์" พิจารณาฐานองค์ประกอบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หลักการพื้นฐานของการสร้างอุปกรณ์แอนะล็อก พัลส์ และดิจิทัล ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลและตัวแปลงข้อมูล ในส่วนที่แยกจากกัน จะพิจารณาคอมเพล็กซ์ไมโครโปรเซสเซอร์และอุปกรณ์ สำหรับนักศึกษาสถาบันอุดมศึกษา อาชีวศึกษา. ดาวน์โหลดหนังสือของผู้แต่ง: Levinstein M.E. , Simin G.S. , Maksina E.L. , Kuzmina O. , Shchedrin A.I. , Leontiev B.K. , Shelestov I.P. , Piz R. , Rodin A. , Bessonov V.V. , Stolovykh A.M.V. , Drigalkin V.M.V. , Lebedev A.I. , Braga N. , Hamakava J. , Revich Yu.V. , Abraitis B.B. ., Altshuller G.B. , Elfimov N.N. , Shakulin V.G. , Bayda N.P. , Byers T. , Balyan R.Kh. , Obrusnik V.P. , Bamdas A.M. Savinovsky Yu .A. , Bas A.A. , Bezborodov Yu.M. , Bocharov L.N. , Bukhman D.R. , Krotchenkov A.G. , Oblasov P.S. , Bystrov Yu.A. , Vasilevsky D.P. ., Vasiliev V.A. , Vdovin S.P. , Oblasov P.S. , Bystrov Yu.A. , Vasilevsky D.P. ., Vasiliev V.A. , Vdovin S.P. , Shakgilan U.V. V.V. , Chistyakov N. , Horowitz P. , Hill U. , Phelps R. , Sidorov I .N. , Skornyakov S.V. , Grishin G.G. , Moshkov A.A. , Olshansky O.V. , Ovechkin Yu.A. , Vikulin I.M. , Voish Volodin G.V. , ., Galperin M.P. , Kuznetsov V.Ya. , Maslenikov Yu.A. , Gausi M. , Laker K. , Elyashkevich S. , Gendin G.S. , Golovkov A.V.

ให้ความสนใจกับหนังสือ "วิศวกรรมวงจรและเครื่องมือออกแบบสำหรับอุปกรณ์ดิจิทัล" หนังสือเล่มนี้ให้คำอธิบายเกี่ยวกับวงจรของอุปกรณ์ดิจิทัล ความสนใจหลักคือการฝึกอบรมในการพัฒนาระบบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่มีโปรเซสเซอร์: การเขียนแบบจำลองพฤติกรรมและโครงสร้าง VHDL และ Verilog HDL การทดสอบและการทดสอบการทำงานของโปรแกรม อธิบายเครื่องมือสำหรับนักพัฒนาที่ทันสมัย ตัวอย่างอธิบายการใช้ชุดเครื่องมือนี้

เว็บไซต์นำเสนอหนังสือโดยนักเขียนที่มีชื่อเสียงที่สุด: Lyubitsky V.B. , Goldenberg L.M. , Matyushkin B.D. , Polyak M.N. , Gorbaty V.I. , Gorodilin V.M. , Fedoseeva E.O. , Trokhimenko Ya. , Lyubich F. , Rumyantsev M.M. , Ro,zanov Yu .P. , Kazarinov Yu.M. , Katikov V.M. , Ramm G.S. , Panfilov N.D. , Oksner E.S. , Novachenko I.V. , Yurovsky A.V. , Nefedov A.V. , Gordeeva V.I. , Moshits G. , Horn P. , Migulin I. ,, Chapovsky Markatun M.G. , Dmitriev V.A. , Ilyin V.A. , Lyarsky V.F. , Muradyan O.B. , Joseph K. , Andreev V. , Baranov V.V. , Bekin N.V. , Godonov A.Yu. . , Golovin O. , Aleksenko A.bet E. , Kolom G.I. Iceberg E. , Shumilin M.S. , Golovin O.V. , Sevalnev V.P. , Shevtsov E.A. , Tsykin G.S. , Kharchenko V.M. , Khablowski I. , Skulimovski V. , Williams A. , Tetelbaum I.M. , Schneider Yu.R. , Guklof S. , Soklof S. , Danilov L. .V. , Matkhanov P.N. , Filippov E.S. , Deryabin V.I. , Rybakov A.M. , Rothammel K. , Dyakov V.I. , Palshkov V.V. , Zhutyaev S. , Zeldin I .V. , Rusinov V.V. , Lomonov.Yu. K.M. , Katsnelson B. , Larionov A. , Igumnov D.V. , Korolev G. , Gromov I. , Iofe V.K. , Lizunkov M.V. , Kollender B.G. , Kuzinets L.M. , Sokolov V.S. , Kitaev V.E. , Bokunyaev A.A. , Kolkanov M.F. , Kalantaitrov P.L. , L.A. Zee Zee , Kovalgin Yu.A. , Syritso A. , Polyakov V. , Korolev G.V. , Kostikov V.G. , Nikitin I.E. , Krasnopolsky A.E. , Sokolov V. , Troitsky A. , Krize S. , Kubarkin L.V. , Kuzin V. , Kuzina O., Kupriyanovich L. , Leontiev V.F. , Lukoshkin A. , Kirensky I. , Monakhov Yu. , Petrov O. , Dostal I. , Sudakov Yu. , Gromov N. , Vyhodets A.V. , Gitlits M. V.V. , Nikonov A.V. , Odnolko V.V. , Gavrilenko I. , Maltseva L. , Marcinkyavichus A. , Mirsky G.Ya. , Volgov V.A. , Vambersky M.V. , Kazantsev V.I. ., Shelukhin S.A. , Bunimovich S. , Yaylenko L. , Mukhitdinov M. , Musaev E. , Myachin Yu.A. ., Odnoralov N. , Pavlenko Yu.F. , Shpanyon P.A. , Parol N.V. ., Bershtein A.S. , Paskalev J. , Polikarpov A. , Sergienko E.F. , Bobrov N.V. , Benkovsky Z. , Lipinsky E. , Bastanov V.G. , Polyakov Abramovich M. .I. , Pavlov B. , Shcherbakova Yu.V. , Adamenko M. , Tyu นิน N.A. , Kulikov G.V.

(เอกสาร)

งานควบคุม - นโยบายเศรษฐกิจใหม่ (งานห้องปฏิบัติการ)

Rusinov A.V. เอกสารการออกแบบ: หลักสูตรการบรรยายระยะสั้น (เอกสาร)

บทคัดย่อ - ความคิดสร้างสรรค์ F.L. ไรท์ (นามธรรม)

ทดสอบภาษาอังกฤษ (ห้องปฏิบัติการ)

กฎหมายแพ่ง - การแก้ไขปัญหากฎหมายแพ่ง (เอกสาร)

Solomein A.Yu. ประวัติศุลกากรและนโยบายศุลกากรในรัสเซีย (เอกสาร)

รายงานการปฏิบัติงาน (วิทยานิพนธ์)

ตั๋ววิศวกรรมไฟฟ้า (เอกสาร)

ซาเบลลิน เอ.วี. หลักสูตรบรรยายเรขาคณิตเชิงพรรณนา (เอกสาร)

เข้าสู่ระบบอฟ A.N. ประวัติศาสตร์เอเชียและแอฟริกาในยุคกลาง (เอกสาร)

Nazarenko N.T. , Gorlanov S.A. เศรษฐศาสตร์อุตสาหกรรม (เกษตร). หลักสูตรการบรรยายและการทดสอบระยะสั้น (เอกสาร)

n1.doc

คอร์สเรียนระยะสั้น

สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า (แผนกโต้ตอบ)

บทนำ

คำจำกัดความพื้นฐาน
1.1. คำอธิบายและข้อกำหนดเบื้องต้น
1.2. องค์ประกอบวงจรสมมูลแบบพาสซีฟ
1.3. องค์ประกอบที่ใช้งานของวงจรสมมูล
1.4. คำจำกัดความพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับวงจร
1.5. โหมดการทำงานของวงจรไฟฟ้า
1.6. กฎพื้นฐานของวงจรไฟฟ้า
การแปลงวงจรที่เท่าเทียมกัน การเชื่อมต่อแบบขนานขององค์ประกอบวงจรไฟฟ้า
2.1. การเชื่อมต่อแบบอนุกรมองค์ประกอบวงจรไฟฟ้า
2.2. การเชื่อมต่อแบบขนานองค์ประกอบวงจรไฟฟ้า
3.1. การคำนวณวงจรไฟฟ้ากระแสตรง
วิธีการพับแหล่งเดียว
4.1. วิธีการใช้กฎหมายของ Kirchhoff โดยตรง
4.2. วิธีการวนรอบปัจจุบัน
4.3. วิธีการที่เป็นไปได้ของโหนด
วงจรไฟฟ้ากระแสตรงไม่เชิงเส้น
5.1. คำจำกัดความพื้นฐาน
5.2. วิธีการแบบกราฟิกสำหรับการคำนวณวงจร DC แบบไม่เชิงเส้น
วงจรไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว
6.1. คำจำกัดความพื้นฐาน
6.2. การแสดงฟังก์ชันไซน์ของเวลาในรูปแบบเวกเตอร์
6.3. การแสดงฟังก์ชันไซน์ของเวลาในรูปแบบที่ซับซ้อน
6.4. ความต้านทานในวงจรกระแสไซน์
6.5. ขดลวดอุปนัยในวงจรกระแสไซน์
6.6. ความจุในวงจรกระแสไซน์
6.7. ซีรีส์ที่เชื่อมต่ออุปนัยจริง
ขดลวดและตัวเก็บประจุในวงจรกระแสไซน์
6.8. ตัวเหนี่ยวนำเชื่อมต่อแบบขนาน ความจุ และ
ความต้านทานที่ใช้งานในวงจรกระแสไซน์
6.9. โหมดเรโซแนนซ์ในวงจรที่ประกอบด้วย Parallel
รวมขดลวดอุปนัยและตัวเก็บประจุจริง
6.10. กำลังในวงจรกระแสไซน์
วงจรสามเฟส
7.1. คำจำกัดความพื้นฐาน
7.2. การเชื่อมต่อระดับดาว โครงการคำจำกัดความ.
7.3. การเชื่อมต่อสามเหลี่ยม โครงการคำจำกัดความ
7.5. พลังงานใน วงจรสามเฟส
วงจรแม่เหล็ก
9.1. คำจำกัดความพื้นฐาน
9.2. คุณสมบัติของวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก
9.3. การคำนวณวงจรแม่เหล็ก
หม้อแปลงไฟฟ้า
10.1. การออกแบบหม้อแปลง
10.2. การทำงานของหม้อแปลงในโหมดว่าง
10.3. การทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าภายใต้ภาระ
เครื่องจักรไฟฟ้ากระแสตรง
11.1. อุปกรณ์ของเครื่องไฟฟ้ากระแสตรง
11.2. หลักการทำงานของเครื่อง DC
11.3. การทำงานของเครื่องไฟฟ้ากระแสตรง
ในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
11.4. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีการกระตุ้นอิสระ
ข้อมูลจำเพาะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
11.5. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ตื่นเต้นในตัวเอง
หลักการกระตุ้นตนเองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยการกระตุ้นแบบขนาน
11.6. การทำงานของเครื่องไฟฟ้ากระแสตรง
ในโหมดเครื่องยนต์ สมการพื้นฐาน
11.7. ลักษณะทางกลมอเตอร์ไฟฟ้า
กระแสตรง
เครื่องไฟฟ้ากระแสสลับ
12.1. สนามแม่เหล็กหมุน
12.2. มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส การออกแบบหลักการทำงาน
12.3. แรงบิดของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส
12.4. การควบคุมความเร็ว มอเตอร์เหนี่ยวนำ.
การย้อนกลับของมอเตอร์เหนี่ยวนำ
12.5. มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสเฟสเดียว
12.6. มอเตอร์ซิงโครนัส
การออกแบบหลักการทำงาน

บรรณานุกรม

บทนำ

วิศวกรรมไฟฟ้าเป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการใช้ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กสำหรับการแปลงพลังงาน การประมวลผลวัสดุ การส่งข้อมูล ฯลฯ
วิศวกรรมไฟฟ้าครอบคลุมประเด็นการได้มา การแปลง และการใช้ไฟฟ้าใน กิจกรรมภาคปฏิบัติบุคคล. สามารถรับไฟฟ้าได้ในปริมาณมาก ส่งผ่านในระยะไกล และแปลงเป็นพลังงานประเภทอื่นได้อย่างง่ายดาย
ในการบรรยายระยะสั้น ให้คำจำกัดความหลักและพารามิเตอร์เชิงทอพอโลยีของวงจรไฟฟ้า วิธีการคำนวณวงจรเชิงเส้นและไม่เชิงเส้นของกระแสตรงและกระแสสลับ การวิเคราะห์และการคำนวณวงจรแม่เหล็ก
การออกแบบหลักการทำงานและลักษณะของหม้อแปลงไฟฟ้าและเครื่องจักรไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับตลอดจนข้อมูลเครื่องจักรไฟฟ้า

1. คำจำกัดความพื้นฐาน

1.1. คำอธิบายและข้อกำหนดเบื้องต้น

วิศวกรรมไฟฟ้าเป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ศึกษาปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กและการใช้งานเพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติ
วงจรไฟฟ้าคือชุดของอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อผลิต ส่งผ่าน แปลง และใช้กระแสไฟฟ้า
อุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดตามวัตถุประสงค์หลักการทำงานและการออกแบบสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:

แหล่งพลังงาน ได้แก่ อุปกรณ์ที่สร้างกระแสไฟฟ้า (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, เทอร์โมอิเลเมนต์, โฟโตเซลล์, องค์ประกอบทางเคมี).
ตัวรับหรือโหลดเช่น อุปกรณ์ที่ใช้กระแสไฟฟ้า (มอเตอร์ไฟฟ้า หลอดไฟฟ้า ระบบกลไกไฟฟ้า ฯลฯ)
ตัวนำไฟฟ้า และอุปกรณ์สวิตชิ่งต่างๆ (สวิตช์ รีเลย์ คอนแทคเตอร์ ฯลฯ)

การเคลื่อนที่โดยตรงของประจุไฟฟ้าเรียกว่ากระแสไฟฟ้า ไฟฟ้าสามารถเกิดขึ้นได้ในวงจรไฟฟ้าปิด กระแสไฟฟ้าซึ่งทิศทางและขนาดไม่เปลี่ยนแปลง เรียกว่า ถาวร ปัจจุบันและหมายถึง ตัวพิมพ์ใหญ่ฉัน.
กระแสไฟฟ้าที่มีขนาดและทิศทางไม่คงที่ เรียกว่า ตัวแปร หมุนเวียน. ค่าของกระแสสลับ ณ ช่วงเวลาที่พิจารณาเรียกว่าทันทีและแสดงด้วยอักษรตัวพิมพ์เล็ก i

สำหรับการทำงานของวงจรไฟฟ้านั้นจำเป็นต้องมีแหล่งพลังงาน
มีวงจรแบบแอกทีฟและพาสซีฟ ส่วนและองค์ประกอบของวงจร วงจรแอคทีฟ เรียกว่า วงจรไฟฟ้าที่มีแหล่งพลังงาน วงจรแฝง - วงจรไฟฟ้าที่ไม่มีแหล่งพลังงาน

วงจรไฟฟ้าเรียกว่าเส้นตรงหากไม่มีพารามิเตอร์วงจรขึ้นอยู่กับขนาดหรือทิศทางของกระแสหรือแรงดัน
วงจรไฟฟ้าไม่เป็นเชิงเส้นถ้ามีองค์ประกอบที่ไม่เป็นเชิงเส้นอย่างน้อยหนึ่งรายการ พารามิเตอร์ขององค์ประกอบที่ไม่เป็นเชิงเส้นขึ้นอยู่กับขนาดหรือทิศทางของกระแสหรือแรงดัน

วงจรไฟฟ้าคือการแสดงภาพกราฟิกของวงจรไฟฟ้า รวมถึง อนุสัญญาอุปกรณ์และแสดงการเชื่อมต่อของอุปกรณ์เหล่านี้ ในรูป 1.1 แสดง แผนภูมิวงจรรวมวงจรที่ประกอบด้วยแหล่งพลังงาน หลอดไฟฟ้า 1 และ 2 มอเตอร์ไฟฟ้า 3

ข้าว. 1.1

เพื่อความสะดวกในการวิเคราะห์ วงจรไฟฟ้าจะถูกแทนที่ด้วยวงจรสมมูล
วงจรสมมูล - นี่คือการแสดงกราฟิกของวงจรไฟฟ้าโดยใช้องค์ประกอบในอุดมคติ พารามิเตอร์ที่เป็นพารามิเตอร์ขององค์ประกอบที่ถูกแทนที่

รูปที่ 1.2 แสดงวงจรสมมูล

ข้าว. 1.2