Файл: Теория линейных электрических цепей учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 200

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

 

 

 

Предисловие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Введение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Г л а в а

п е р в а я .

Электрическая

цепь

 

 

 

 

 

 

17

 

§

1.1.

Основные

определения

 

 

 

 

 

 

' 17

 

§

1.2.

Ток

и

напряжение

 

 

 

 

 

 

 

18

 

§

1.3.

Пассивные элементы электрических цепей и их параметры

22

 

§

1.4.

Схема

электрической цепи

 

 

 

 

 

 

25

 

§

1.5.

Топологические

элементы

схемы

 

 

 

 

27

 

§

1.6.

Положительные направления токов, напряжений и э. д. с.

27

 

§

1.7.

Основные

законы электрических

цепей

 

30

Г л а в а

в т о р а я .

Электрическая

цепь с источниками постоянного на­

 

 

 

 

 

пряжения

и тока

 

 

 

 

 

 

36

 

§ 2.1.

Уравнения Кирхгофа и следствия из них

 

36

 

§ 2.2.

Генератор напряжения и генератор тока

 

40

 

§

2.3.

Расчет

простой

цепи

 

 

 

 

 

 

43

 

§ 2.4.

Расчет

сложной

цепи

 

 

 

 

 

 

44

 

§

2.5.

Баланс мощностей в электрической цепи

 

61

Г л а в а

т р е т ь я .

Электрическая

цепь

при

синусоидальных

напряже­

 

 

 

 

 

ниях

и токах

 

 

 

 

 

 

 

65

 

§

3.1.

Основные определения в области переменных токов.

 

 

 

 

Принцип

работы электромашинного генератора

 

65

 

§ 3.2.

Изображение синусоидально изменяющихся величин с по­

 

 

 

 

мощью

векторов

 

 

 

 

 

 

 

71

 

§

3.3.

Действующее значение переменного

тока

 

74

 

§ 3.4.

Синусоидальный ток в цепи с активным сопротивлением,

 

 

 

 

индуктивностью

и емкостью

 

 

 

 

 

75

 

§

3.5.

Последовательное соединение с, L и С при синусоидаль­

 

 

 

 

ном

токе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83

 

§

3.6.

Мощность

переменного тока

 

 

 

 

 

89

 

§ 3.7.

Параллельное

соединение

пассивных

двухполюсников

92

 

§ 3.8.

Эквивалентные

двухполюсники.

Переходные

формулы

96

 

§

3.9.

Дуальные

цепи

 

 

 

 

 

 

 

 

98

Г л а в а ч е т в е р т а я .

Символический метод (метод комплексных ам­

 

 

 

 

 

 

 

плитуд)

 

 

 

 

 

 

 

103

 

§ 4.1.

Основы

символического метода

 

 

 

 

 

103

 

§ 4.2.

Основные

законы

электрических

цепей в комплексной

 

 

 

 

форме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107

 

§ 4.3.

Расчет сложных цепей символическим методом

 

111

 

§ 4.4.

Мощность переменного тока в комплексной форме . . .

115

 

§ 4.5.

Мост Витстона на переменном токе

 

 

 

117

Г л а в а

п я т а я .

Резонанс в электрической цепи

 

 

 

119

 

§

5.1.

Последовательный

колебательный

контур

 

119

 

§

5.2.

Параллельный колебательный

контур

 

 

131

Г л а в а ш е с т а я .

Связанные

электрические

цепи

 

 

 

142

 

§ 6.1.

Взаимная

индукция

 

 

 

 

 

 

 

142

 

§ 6.2.

Согласная и встречная работа катушек

 

 

145

 

§

6.3.

Последовательное и параллельное соединение катушек

148

 

§

6.4.

Трансформатор

без

сердечника

 

 

 

 

 

152

 

§ 6.5.

Расчет сложных цепей, содержащих взаимную индуктив­

 

 

 

 

ность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

156

 

§ 6.6.

Связанные

колебательные

контуры

 

 

 

159

 

§ 6.7.

Настройка

связанных контуров

 

 

 

 

161

 

§ 6.8.

Частотные

характеристики

связанных

контуров

 

168

 

§ 6.9.

Полоса

пропускания связанных

контуров

 

180

 

§ 6.10.

Дополнительные исследования

частотных характеристик

183

589


' Г л а в а с е д ь м а я .

Трехфазные

цепи

 

 

 

 

 

 

 

186

§ 7.1. Получение трехфазной системы

э. д. с

 

 

 

186

§ 7.2. Расчет

токов

в

трехфазном

приемнике,

соединенном

 

 

звездой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

191

 

§ 7.3. Расчет

токов в трехфазном

приемнике,

соединенном тре­

 

 

угольником

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

195

 

§ 7.4. Некоторые соображения

о выборе схем

соединения

трех­

 

 

фазных систем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

197

 

§ 7.5. Мощность трехфазного тока

 

 

 

 

 

 

197

§ 7.6. Вращающееся магнитное поле

 

 

 

 

 

200

Г л а в а в о с ь м а я .

Цепи при периодических несинусоидальных напря­

 

 

 

жениях

и

токах

 

 

 

 

 

 

 

 

202

 

§ 8.1. Введение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

202

 

§ 8.2. Анализ периодических кривых

 

 

 

 

 

205

§ 8.3. Расчет цепей при несинусоидальной периодической э. д. с.

213

§ 8.4. Влияние приемника на форму тока при несинусоидальном

 

 

напряжении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

215

 

§ 8.5. Действующие

значения

несинусоидальных

напряжений

 

 

и токов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

218

 

§ 8.6. Средняя мощность несинусоидального

переменного

тока

219

§ 8.7. Коэффициенты,

характеризующие несинусоидальные пе­

 

 

риодические функции

 

 

 

 

 

 

 

 

221

 

Г л а в а д е в я т а я .

Катушка

и трансформатор с ферромагнитным

 

сер­

 

 

 

дечником

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

224

 

§ 9.1. Магнитное поле в ферромагнитной

среде

 

 

224

§ 9.2. Магнитная цепь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

227

 

§ 9.3. Катушка в цепи переменного тока

 

 

 

 

230

§ 9.4. Индуктивность катушки с сердечником

 

 

 

241

§ 9.5. Трансформатор с ферромагнитным сердечником

 

243

Г л а в а д е с я т а я .

Переходные

процессы

 

в электрических цепях

с со ­

 

 

 

средоточенными

параметрами

(классический

 

метод

 

 

 

расчета)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

§

10.1. Основные понятия и определения

 

 

 

 

250

§

10.2. Переходные процессы в цепях, содержащих г и L

. . .

256

§

10.3. Переходные процессы в цепях, содержащих г и С

. . .

264

§

10.4. Переходные процессы

в цепях, содержащих A, L и С

269

§

10.5. Переходные процессы при воздействии на цепь импульса

 

 

напряжения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

281

 

§

10.6. Включение цепи на напряжение любой формы (формула

 

 

Дюамеля)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

283

 

§

10.7. Импульсная функция. Импульсная

характеристика . . .

291

§ 10.8. «Некорректно» заданные условия

 

 

 

 

297

Г л а в а о д и н н а д ц а т а я .

Операторный

метод

расчета

переходных

 

 

 

 

процессов

 

в

линейных

электрических

 

 

 

 

цепях

 

 

 

 

 

 

 

 

303

 

§

11.1. Операторный

метод

 

 

 

 

 

 

 

 

303

 

§

11.2. Преобразование

Лапласа

 

 

 

 

 

 

 

304

§

11.3. Основные свойства

преобразования Лапласа и изобра­

 

 

жение простейших

функций

 

 

 

 

 

305

§

11.4. Изображения

производной

и

интеграла

функции

. . .

308

§

11.5. Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме при нуле­

 

 

вых

начальных

условиях

 

 

 

 

 

 

 

311

§

11.6. Определение

оригинала

по

известному

изображению

315

§

11.7. Некоторые вспомогательные приемы вычисления

ориги­

 

 

нала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

322

 

§

11.8. Переходные процессы

при ненулевых

начальных

 

усло­

 

 

виях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

323

 

§

11.9. Пример расчета

переходного

процесса

в сложной

 

цепи

 

 

при ненулевых

начальных

условиях

 

 

 

325

§

11.10. Некоторые теоремы операторного

метода

 

 

327

590


§ 11.11. Дифференцирующие и интегрирующие Цепи

 

 

333

Г л а в а д в е н а д ц а т а я .

Основы

спектрального анализа

 

 

338

§

12.1. Ряд и интеграл Фурье

 

 

. . .

340

§

12.2. Изображение по Фурье некоторых форм импульсов

. . .

352

§

12.3. Некоторые свойства преобразований Фурье

 

 

356

§

12.4. Расчет цепи при импульсном воздействии

 

 

361

§

12.5. Элементы

гармонического

синтеза

 

 

 

364

§

12.6. Распределение энергии в спектре импульса

 

 

369

§ 12.7. Прохождение импульса через электрическую цепь

. . .

371

§

12.8. Временные

и

частотные

характеристики

 

 

376

Г л а в а т р и н а д ц а т а я .

Цепи с распределенными

параметрами .

. .

379

§ 13.1. Понятие о цепях с распределенными параметрами

. . .

379

§

13.2. Дифференциальные уравнения длинной линии

 

 

388

§

13.3. Решение уравнений для стационарного режима сину­

 

 

 

соидальных

колебаний

 

 

 

 

390

Г л а в а ч е т ы р н а д ц а т а я .

Линия без потерь

 

 

395

§

14.1. Основные

уравнения

 

 

 

 

395

§ 14.2. Прямые и обратные волны

 

 

 

396

§

14,3.

Волновые параметры

 

 

 

 

400

§

14.4. Отражение.

Коэффициент

отражения

 

 

402

§

14.5. Входное

сопротивление

 

 

 

 

404

§ 14.6. Согласованная линия. Бегущие волны

 

 

405

§

14,7.

Стоячие волны

 

 

 

 

 

407

§ 14.8. Смешанный

режим

работы

линии

(бегущие и

стоячие

 

 

волны)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

419

§

14.9. О согласовании нагрузки

с

линией

 

 

 

431

Г л а в а п я т н а д ц а т а я .

Линия

с потерями

 

 

438

§

15.1. Общие

положения

 

 

 

 

 

438

§

15.2. Волновые

параметры

 

 

 

 

440

§

15.3. Согласованная

линия

 

 

 

 

443

§

15,4.

Разомкнутая линия

 

 

 

 

445

§

15.5. Короткозамкнутая

линия

 

 

 

 

447

§

15.6. Линия

при произвольной

нагрузке

 

 

 

448

§

15.7. Линия

без искажений

 

 

:

 

449

§ 15.8. Линии с малыми потерями

 

 

 

455

§ 15.9. Добротность

коротких отрезков линии с малыми

поте­

 

 

 

рями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

458

 

§

15.10. Расчет мощности

 

 

 

 

 

462

§ 15.11. Коэффициент полезного действия

 

 

 

465

Г л а в а ш е с т н а д ц а т а я .

Двухполюсники

 

 

 

469

§

16.1. Общие положения

 

 

 

 

 

469

§ 16.2. Входное

сопротивление и входная

проводимость

двух­

 

 

 

полюсника

 

 

 

 

 

 

 

470

§

16.3. Реактивные

двухполюсники

 

 

 

476

§

16.4. Канонические

схемы реактивных двухполюсников . . .

483

§ 16.5. Примеры синтеза нереактивных двухполюсников . . . .

492

Приложение

I. Энергетические соотношения. Теорема Фостера

 

 

499

Г л а в а с е м н а д ц а т а я .

Четырехполюсники

 

 

505

§

17.1. Введение

 

 

 

 

 

 

 

 

505

§

17.2. Уравнения передачи и параметры четырехполюсников

508

§

17.3. Простые четырехполюсники

 

 

 

516

§

17.4. Характеристические

параметры

 

 

524

§ 17.5. Рабочие параметры четырехполюсников

 

 

535

Приложение

II. Основные положения теории матриц

 

 

545

Приложение

III.

Матрица

рассеяния

 

 

 

 

 

549

Г л а в а в о с е м н а д ц а т а я .

Электрические

фильтры

 

553

§

18.1. Элементарные

фильтры

 

 

 

 

553

§

18.2. Лестничные

фильтры

 

 

 

 

554

§

18.3. Мостовые

фильтры

 

 

 

 

 

571

§

18.4. Расчет

фильтров

 

 

 

 

 

574

591


§ 18.5. Фильтры с кварцевыми и магнитострикционными резона­

торами

 

579

Г л а в а д е в я т н а д ц а т а я .

Введение в синтез цепей

581

§ 19.1. Проблемы синтеза

581

§ 19.2. Условия физической реализуемости

582

§ 19.3. Методы аппроксимации функций

585

§ 19.4. Реализация

цепи

586

Литература

 

589

Исай Герцович Кляцкин, Борис Павлович Афанасьев, Оскар Ефимович Гольдин, Георгий Яковлевич Пинес

ТЕОРИЯ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Р е д а к т о р В. В. Д а н и л о в а Х у д о ж е с т в е н н ы й редактор Т. М. С к в о р ц о в а

П е р е п л е т х у д о ж н и к а Л . М. Технический редактор Л . А.

Че р н ы ш е в а

Му р а в ь е в а

 

 

Корректор

С. К.

М а р ч е н к о

 

 

Т-10528.

С д а н о

в набор

И/Х-72.

П о д п .

к печати

И / Ѵ Ш - 7 3 .

Ф о р м а т

бОхЭО'/и. О б ъ е м

37 п. л. Уч . - изд . 33,57. И з д . № Э Р - П З .

 

Т и р а ж 30 000 экз . Ц е н а

1р. 40 к.

 

 

П л а н

выпуска

литературы для вузов и техникумов

и з д а ­

тельства

.«Высшая

школа» на 1973 г. П о з и ц и я № 125.

 

 

 

И з д а т е л ь с т в о «Высшая

школа»

 

 

 

Москва, K-51, Неглинная ул., д . 29/14

 

 

Ордена

Трудового Красного З н а м е н и

Л е н и н г р а д с к а я

типо­

графия № 1 «Печатный

Двор»

имени А. М. Горького

С о ю з -

п о л и г р а ф п р о м а

при Государственном

комитете Совета Ми­

нистров

СССР

по д е л а м

издательств,

полиграфии

и

книж­

 

ной торговли. Л е н и н г р а д , Гатчинская ул.,

26

 

 

 

 

 

З а к , № 463.