Перечень вопросов для подготовки к экзамену
«Теоретические основы электротехники»
(заочное обучение специальность 160905)
Тема 1. Основы символического метода
1. Основные понятия и определения теоретических основ электротехники.
2. Представление переменных токов и напряжений комплексными числами.
3. Электрическая цепь синусоидального тока с сопротивлением
4. Электрическая цепь синусоидального тока с катушкой индуктивности
5. Электрическая цепь синусоидального тока с конденсатором
6. Электрическая цепь синусоидального тока с сопротивлением и катушкой индуктивности
7. Электрическая цепь синусоидального тока с сопротивлением и конденсатором
8. Цепь с последовательным соединением R, L, С. Векторные
диаграммы напряжений и токов
9. Полное сопротивление цепи. Треугольник сопротивлений
10. Закон Ома, законы Кирхгофа в комплексной форме. Полное сопротивление цепи.
11. Добротность последовательного контура.
12. Последовательный колебательный контур. Резонанс напряжений
13. Добротность параллельного контура
14. Параллельный колебательный контур. Резонанс токов
15. Полная, активная и реактивная электрические мощности. Треугольник электрических мощностей
Тема 2. Анализ переходных процессов классическим методом
16. Законы коммутации
17. Начальные условия, порядок определения независимых и зависимых начальных условий
18. Принужденные (установившиеся) и свободные составляющие переходного процесса
19. Классический метод анализа переходных процессов в цепях с одним реактивным элементом. Постоянная времени цепи
20. Переходный процесс в активно-индуктивной цепи
21. Короткое замыкание цепи r, L
22. Переходный процесс в активно-емкостной цепи. Заряд конденсатора
23. Переходный процесс в активно-емкостной цепи. Разряд конденсатора
24. Постоянная времени цепи.
25. Общие сведения об импульсных системах и переходных процессах в них
26. Основные понятия и определения классического метода анализа переходных процессов. Метод суперпозиции.
27. Типовые воздействия на цепь: единичная ступенчатая функция и импульсная δ -функция
28. Реакция цепи на типовые воздействия: переходная и импульсная переходная функции
29. Интеграл Дюамеля.
30. Формы интеграла Дюамеля и анализ реакции цепи на произвольное воздействие с помощью интеграла Дюамеля.
Тема 3. Анализ переходных процессов операторным методом .
31. Общие сведения об операторном методе анализа цепей. Преобразование Лапласа
32. Операторные сопротивления и внутренние э.д.с, переход от операторного изображения к оригинал.
33. Операторное изображение некоторых функций.
34. Законы Кирхгофа в операторной форме.
35. Операторный метод анализа переходных процессов в разветвленных цепях.
36. Понятие передаточной функции цепи
Тема 4. Цифровые цепи и электромагнитное поле
37. Цифровые (дискретные) цепи.
38. Дискретизация, квантование и кодирование. Теорема Котельникова.
39. Основные понятия и законы ЭМП
40. Теория электромагнитного поля. Электростатическое поле
41. Магнитное поле. Закон Ампера для двух проводников с током.
42. Дифференциальные и интегральные уравнения электромагнитного поля
Перечень практических заданий
1. Рассчитать вторичные параметры последовательного колебательного контура (резонансную частоту, характеристическое сопротивление, добротность, затухание контура).
2. Составить алгоритм расчета и исследования разветвленной электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа с применением пакетов прикладных программ WorkBench и MathCAD.
3. Составить уравнение разветвленной цепи по первому закону Кирхгофа.
4. Составить уравнение разветвленной цепи по второму закону Кирхгофа.
5. Составить матрицу сопротивлений, токов и ЭДС для вычисления токов в ветвях разветвленной цепи методом Крамера с использованием ЭВМ в редакторе MathCAD.
6. Измерить токи и напряжения в разветвленной электрической цепи постоянного тока, построенной с применением пакетов прикладных программ WorkBench.
7. Получить изображение АЧХ последовательного контура, рассчитать значение резонансной частоты и экспериментально, применяя пакет прикладных программ WorkBench измерить резонансную частоту.
8. Исследовать прохождение гармонического сигнала через
последовательный колебательный контур. Используя осциллограф доказать наличие свойств фильтра у последовательного контура.
9. Исследовать прохождение периодической последовательности видеоимпульсов через последовательный колебательный контур. Доказать, используя осциллограф прямую зависимость колебательной эффективности контура от величины его добротности.
10. Выполнить алгебраические действия с комплексными токами и напряжениями сложных цепей гармонического тока.
11. Составить алгоритм расчета и исследования разветвленной электрической цепи переменного тока с использованием метода контурных токов.
12. Построение векторных диаграмм токов и напряжений разветвленной электрической цепи переменного тока.