Викладено основні питання, пов'язані з теорією та розрахунками лінійних електричних кіл постійного, синусоїдного і несинусоїдного струмів, нелінійних електричних кіл постійного струму, загальні відомості з теорії чотириполюсників, електромагнетизму, електромагнітної індукції, електричної ємності та перехідних процесів в електричних колах з зосередженими параметрами. Наведено основні відомості із загальної теорії електромагнітного поля. Для студентів вищих навчальних закладів. Може бути корисним бакалаврам усіх напрямів підготовки, які вивчають загальну електротехніку та електромеханіку, інженерно-технічним працівникам відповідного профілю для підвищення кваліфікації і теоретичного різня ЗМІСТ Передмова 8 Вступ 9 ЧАСТИНА 1 Розділ 1. ЛІНІЙНІ ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 12 1.1. Елементи електричних кіл та електричних схем 12 1.2. Схеми електричних кіл 14 1.3. Прості лінійні електричні кола та основні співвідношення в них 15 1.4. Правила Кірхгофа 17 1.5. Закон Джоуля-Ленца. Баланс потужності 18 1.6. Режими роботи електричного кола 19 1.7. Умова передавання максимальної потужності від джерела до приймача ………….20 РОЗДІЛ 2. ПЕРЕТВОРЕННЯ СХЕМ ЛІНІЙНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 22 2.1. Перетворення електричних схем зі змішаним з'єднанням резисторів 22 2.2. Перетворення зірки резисторів на еквівалентний трикутник і навпаки 24 2.3. Перетворення схем з джерелами напруги 25 2.4. Заміна джерела напруги джерелом струму 25 РОЗДІЛ 3. МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ ЛІНІЙНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 26 3.1. Класичний метод 26 3.2. Метод контурних струмів 27 3.3. Метод суперпозиції 29 3.4. Метод двох вузлів ЗО 3.5. Метод еквівалентного генератора 31 РОЗДІЛ 4. НЕЛІНІЙНІ ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛА ' ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 33 4.1. Послідовне з'єднання нелінійного і лінійного резисторів 34 4.2. Послідовне з'єднання нелінійного та змінного лінійного резисторів 37 4.3. Нелінійне електричне коло з кількома джерелами живлення 37 4.4. Паралельне ввімкнення нелінійних елементів 39 4.5. Змішане з'єднання нелінійних елементів 41 4.6. Розрахунок розгалуженого нелінійного кола методом двох вузлів 41 4.7. Статичний і диференційний опори нелінійного елемента 43 4.8. Заміна нелінійного опору лінійним та електрорушійною силою 44 4.9. Стабілізатори напруги на основі нелінійних елементів 45 Розділ 5. ЧОТИРИПОЛЮСНИКИ 49 1.8. Основні відомості 49 1.9. Рівняння чотириполюсника 49 1.10. Постійні чотириполюсника 51 1.11. Визначення постійних чотириполюсника 52 1.12. Випробування чотириполюсника 54 Розділ 6. ЕЛЕКТРИЧНІ ОДНОФАЗНІ КОЛА ЗМІННОГО СТРУМУ 56 2.5. Отримання та позначення синусоїди исх електрорушійних сил, напруг і струмів 56 2.6. Діюче та середнє випрямлене значення синусоїдної величини 59 2.7. Векторне зображення синусоїдних величин 60 2.8. Комплексна форма запису синусоїдних величин 61 2.9. Електричне коло синусоїдного струму з активним навантаженням 61 2.10. Електричне коло синусоїдного струму з індуктивним навантаженням 63 Електричне коло синусоїдного струму з ємнісним навантаженням 66 2.11. Складання синусоїдних електрорушійних сил, напруг і струмів. Правила Кірхгофа для електричних кіл синусоїдного струму 69 2.12. Послідовне і паралельне з'єднання ід еальних елементів в електричному колі синусоїдного струму 71 2.13. Потужності та енергетичні процеси в колах синусоїдного струму 76 2.14. Вплив співвідношення індуктивності та ємності на процеси в електричному колі. Резонанси 78 2.15. Дослідження роботи нерозгалуженого електричного кола синусоїдного струму в разі змінення частоти джерела живлення 82 2.16. Еквівалентні перетворення в електричних колах синусоїдного струму 83 2.17. Загальні випадки з'єднання споживачів у колах синусоїдного струму 84 2.18. Розрахунок електричних кіл однофазного синусоїдного струму 86 2.19. Спосіб поліпшення коефіцієнта потужності 88 2.20. Індуктивно зв'язані кола 90 2.21. Повітряний трансформатор 91 2.22. Котушки індуктивності з магнітним зв'язком 93 2.23. Розв'язування електричних кіл з магнітним зв'язком 96 Розділ 7. ПЕРЕХІДНІ ПРОЦЕСИ В ЕЛЕКТРИЧНИХ КОЛАХ ІЗ ЗОСЕРЕДЖЕНИМИ ПАРАМЕТРАМИ 97 3.6. Причини виникнення перехідних процесів 97 3.7. Закони комутації 98 3.8. Початкові умови 99 3.9. Перехідний процес я електричному колі з індуктивністю під час перехідного процесу ^ Тк^шштат-щтшти^щ^дадаштим та індуктивним елементами 4.5. Увімкнення електричного кола із зосередженими активним та індуктивним елементами на синусоїдну напругу 4.6. Аналіз сталої часу електртнотокота^^^ьтт^жта^и ] ^ та індуктивним елементами 4.7. Перехідний процес в електричному колі з конденсатором 1.13. Потужність в електричному колі з конденсатором під час перехідного процесу 113 1.14. Увімкнення зарядженого конденсатора на елемент з розрядним опором 114 1.15. Увімкнення електричного кола із зосередженими елементами з активним і ємнісним опорами на синусоїдну напругу 115 1.16. Аналіз сталої часу електричного кола із зосередженими активним і ємнісним елементами 119 1.17. Перехідний процес у нерозгалуженому електричному колі з двома реактивними елементами 120 1.18. Характер перехідного процесу в активно-індуктивно-ємнісному електричному колі з однаковими коренями характеристичного рівняння (критичний випадок) 124 1.19. Характер перехідного процесу в активно-індуктивно-ємнісному електричному колі з комплексно-спряженими коренями характеристичного рівняння 125 1.20. Коротке замикання в активно-індуктивно-ємнісному електричному колі з ненульовими незалежними початковими умовами на конденсаторі 128 1.21. Класичний спосіб розрахунку перехідного процесу в розгалуженому електричному колі 131 ЧАСТИШ 2 Розділ 8. ЕЛЕКТРИЧНІ ТРИФАЗНІ КОЛА ЗМІННОГО СТРУМУ 137 Загальні відомості 137 Симетрична трифазна система електрорушійних сил 138 З'єднання джерела живлення і навантаження трипроменевою зіркою 140 Симетричне однорідне навантаження трифазного кола 142 Несиметричне однорідне навантаження трифазного кола 143 З'єднання джерела живлення і навантаження трикутником 146 Режим роботи трифазного кола з несиметричним навантаженням 148 Потужність трифазної системи 150 Метод симетричних складових 152 РОЗДІЛ 9. ПЕРІОДИЧНІ НЕСИНУСОЇДНІ СТРУМИ В ЛІНІЙНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КОЛАХ 155 Періодичні несинусоїані величини та їхні особливості 156 Умови симетрії несинусоїдних величин 158 2.23. Розкладення періодичної несинусоїдної величини на гармонічні складові 160 Діюче та середнє значення періодичної несинусоїдної величини 164 2.23. Потужність в електричному колі з періодичними несинусоїдними величинами 166 2.23. Розрахунок електричних кіл з постійними параметрами за наявності вищих гармонічних складових 167 РОЗДІЛ 10. ЕЛЕКТРИЧНА ЄМНІСТЬ 170 Ємність конденсатора 170 Двопровідна мережа живлення 171 3.10. Зарядний струм конденсатора 174 3.11. Енергія електричного поля 176 3.12. Густина енергії електричного поля 176 Розділ 11.ЕЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ 177 1.22. Магнітне поле електричного струму 177 1.23. Магнітна індукція 177 1.24. Магнітний потік '78 1.25. Взаємодія паралельних дротів з струмом 179 1.26. Абсолютна магнітна проникність 180 1.27. Напруженість магнітного поля 181 1.28. Намагнічувальна сила струму 182 1.29. Закон повного струму 182 1.30. Магнітне поле прямолінійного дроту зі струмом 184 1.31. Магнітне поле кільцевої котупки 186 1.32. Магнітний момент. Намагніченість 187 1.33. Намагнічування феромагнітних матеріалів 188 1.34. Циклічне перемагнічування 191 1.35. Магнітне коло 193 1.36. Розрахунок магнітного кола 194 1.37. Постійні магніти 197 1.38. Робота електромагнітних сил 199 Розділ 12. ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ 200 2.24. Сила, що діє на електрон у магнітному полі 200 2.25. Електрорушійна сила електромагнітної індукції 201 2.26. Перетворення механічної енергії на електричну 202 2.27. Електричні генератори 203 2.28. Перетворення електричної енергії на механічну 204 2.29. Електрорушійна сила електромагнітної індукції в контурі 206 2.30. Потокозчеплення 207 2.31. Індуктивність 208 2.32. Індуктивність котушки 209 2.33. Електрорушійна сила самоіндукції 210 2.34. Перехідний процес в електричному колі з котушкою індуктивності, приєднаною до джерела постійного струму 211 2.35. Енергія магнітного поля 213 2.36. Густина енергії магнітного поля 213 2.37. Електромагніти 214 2.38. Взаємна індуктивність 215 2.39. Енергія магнітного поля індуктивно-зв'язаних контурів 216 2.40. Електрорушійна сила взаємної індукції 217 2.41. Магнітний зв'язок контурів 218 Розділ 13. ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ГІОЛЕ 219 3.13. Градієнт скалярного потенціаіу 219 3.14. Диференціальний оператор 221 3.15. Дивергенція векторної величини 222 3.16. Ротор векторної величини 224 3.17. Електростатичне поле 226 3.18. Електричний заряд 227 3.19. Напруженість електростатичного поля 228 3.20. Електричний потенціал 230 3.21. Графічне зображення статичного електричного поля 230 3.22. Інтегральна форма теореми Ґаусса 231 3.23. Диференціальна форма теореми Гаусса 232 1.39. Рівняння Пуассона і Лапласа 233 1.40. Провідники в електричному полі 234 1.41. Енергія взаємодії точкових заряджених тіл 235 1.42. Енергія електростатичного поля 236 1.43. Сили, що діють в електричному полі 237 1.44. Методи розрахунку електростатичних полів 240 2.42 Метод інтегрування рівнянь, поля 240 2.42Метод комірок 244 2.42 Електричне поле у провідному середовищі 246 3.24 Струм і густина струму про Еідності 246 3.24 Диференціальна форма закону Ома 247 3.24 Диференціальна та інтегральна форми закону Джоуля-Ленца 249 3.24. Диференціальна форма першого правила Кірхгофа 250 3.25. Повний електричний струм 251 3.26. Дивергенція густини струму провідності 253 3.27. Безперервність повного струму 254 1.45. Постійне у часі магнітне поле і його основні величини 254 1.46. Магнітний потік та його безперервність 257 1.47. Диференціальна форма закону повного струму 257 1.48. Векторний потенціал магнітного поля 259 1.49. Залежність між магнітним потоком та магнітним векторним потенціалом .... 260 1.50. Енергія магнітного поля 260 1.51. Перше рівняння Максвелла 263 1.52. Друге рівняння Максвелла 264 1.53. Повна система рівнянь електромагнітного поля 265 1.54. Теорема Умова-Пойнтінга 267 Список рекомендованої літератури 271