Вопросы к итоговой аттестации по ТОЭ
(часть III ― ЗФО)
Раздел 1. Уравнения электромагнитного поля
1. Векторные величины, характеризующие электромагнитное поле.
2. Закон полного тока в интегральной и дифференциальной формах.
3. Закон электромагнитной индукции в интегральной и дифференциальной формах.
4. Принципы непрерывности магнитного потока и непрерывности электрического тока в интегральной и дифференциальной формах.
5. Постулат Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.
6. Полная система уравнений электромагнитного поля.
7. Энергия электромагнитного поля. Теорема Умова-Пойтинга.
Раздел 2. Электростатическое поле
1. Электростатическое поле. Уравнения электростатического поля в интегральной и дифференциальной форме. Потенциал. Градиент потенциала.
2. Электростатическое поле заданного распределения зарядов. Поле точечного заряда. Поле линейного заряда.
3. Уравнения Лапласа и Пуассона для потенциала. Граничные условия на границе раздела сред.
4. Энергия электростатического поля.
5. Поле и емкость цилиндрического конденсатора.
6. Поле и емкость плоского конденсатора.
7. Электростатическое поле провода кругового сечения.
8. Метод наложения. Электрическое поле и емкость двухпроводной линии передачи (провода тонкие).
9. Электрическое поле и емкость параллельных несоосных цилиндров.
10. Проводящее тело во внешнем электростатическом поле. Электростатическое экранирование.
11. Метод зеркальных изображений расчета электростатических полей. Поле заряженной оси, расположенной над проводящей плоскостью.
12. Потенциальные коэффициенты. Коэффициенты электростатической индукции. Частичные емкости в системе проводящих тел.
13. Поле и емкость двухпроводной линии с учетом влияния земли.
14. Электрическое поле и емкость трехфазной линии.
15. Графический метод построения картины электростатического поля. Определение емкости по картине поля.
Раздел 3. Стационарное электрическое поле
1. Электрическое поле в диэлектрике, окружающем проводники с постоянным током. Уравнения. Граничные условия.
2. Электрическое поле коаксиального кабеля.
3. Электрическое поле и поле вектора плотности постоянного тока проводящей среде. Уравнения. Потенциал. Граничные условия.
4. Подобие электрического поля в проводящей среде с электростатическим полем. Метод электростатической аналогии.
Расчет тока утечки между двумя жилами коаксиального кабеля
6. Расчет электрического поля сферического заземлителя. Шаговое напряжение. Сопротивление сферического заземлителя.
Раздел 4. Стационарное магнитное поле
1. Уравнения магнитного поля постоянных токов. Граничные условия на границе раздела сред.
2. Векторный магнитный потенциал. Уравнение для векторного магнитного потенциала.
3. Магнитный поток. Энергия магнитного поля. Выражение для магнитного потока и энергии магнитного поля через векторный магнитный потенциал.
4. Скалярный магнитный потенциал. Уравнение для скалярного магнитного потенциала.
5. Магнитное поле и внутренняя индуктивность прямолинейного цилиндрического проводника кругового сечения (ток постоянный во времени).
6. Магнитное поле коаксиального кабеля.
7. Магнитное поле линейных проводов. Принцип соответствия плоскопараллельных электрических и магнитных полей.
8. Магнитное поле и индуктивность двухпроводной линии передачи.
9. Магнитное поле и индуктивность трехфазной линии.
10. Передача энергии вдоль коаксиального кабеля. Передача энергии вдоль двухпроводной линии.
11. Поле токов вблизи плоских поверхностей ферромагнитных тел. Метод зеркальных изображений.
12. Магнитное экранирование.
13. Графический метод построения картины магнитного поля. Определение магнитной проводимости по картине поля.
Раздел 5. Переменное электромагнитное поле.
1. Переменное электромагнитное поле при синусоидальных процессах Уравнения Максвелла в комплексной форме. Теорема Умова-Пойнтинга в комплексной форме.
2. Плоская электромагнитная волна в неограниченном диэлектрическом пространстве при синусоидальном изменении векторов поля во времени. Длина волны. Скорость распространения. Волновое сопротивление.
3. Плоская электромагнитная волна в неограниченном проводящем полупространстве при гармоническом изменении величин векторов поля во времени. Глубина проникновения. Волновое сопротивление. Фазовая скорость.
4. Магнитный поверхностный эффект в стальном листе.
5. Электрический поверхностный эффект в плоской шине. Комплексное сопротивление шины.
6. Эффект близости. Комплексное сопротивление системы двух шин.
7. Распределение переменного тока в цилиндрическом проводнике круглого сечения.
8. Активное и внутреннее индуктивное сопротивление цилиндрических проводов круглого сечения (ток синусоидальный).
9. Электромагнитное экранирование.
Литература
1. Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 3. – 4-е изд. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – СПб.6 Питер, 2003.
2. Л.А. Бессонов. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебник. (Год изд. - любой).
3. И.И. Бандурин, Н.И.Солнышкин. Теоретические основы электротехники. Расчет электромагнитных полей. Методические указания к расчетно-графическим работам по курсу «Теоретические основы электротехники ч.3». ППИ Псков, 2010.
4. Н. И. Солнышкин, И.И. Бандурин. Моделирование электромагнитных полей. –Псков: Издательство ПсковГУ, 2016.