Курсовая работа по электротехнике. Методы расчета электрических цепей

Электротехника
Расчет трансформатора
Методы расчета электрических цепей
Расчет электрических цепей
переменного тока
Расчет магнитных цепей
Курсовая работа по ТОЭ
Лабораторные по электротехнике
Решение задач по электротехнике
ОБЩАЯ  ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
И ЭЛЕКТРОНИКА
Cоставление системы уравнений
по законам Кирхгофа
.
Электрические цепи однофазного
синусоидального тока
Сборник задач с решениями по ТОЕ
Линейные цепи
Электроэнергетика
Производство электроэнергии
Реактор ВВЭР-1000
Атомные станции с реакторами РБМК-1000
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Исследовательские ядерные установки
Космическое оружие
Атомная промышленность России
Математика
Векторная алгебра
Вычислить интеграл
Вычисление площадей
Изменить порядок интегрирования
Вычислить криволинейный интеграл
Неопределённый интеграл
Теоретическая механика
Кинематика статика
Задачи контрольной работы
История искусства
Ландшафтный дизайн сада
Китайские и Японские сады
Английские сады
Ландшафтные парки и сады
Японский сад в городе Нижний Новгород
Начертательная геометрия
Инженерная графика
Практикум по инженерной графике
Контрольная по начерталке
Машиностроительные построения
Проекционное черчение
Подготовка к экзамену
Билеты к экзамену
История мирового искусства
Искусство Древнего Египта
Искусство Древнего Рима
Искусство Византии
Готическое искусство
Искусство эпохи Возрождения
Высокое Возрождение
Искусство Барокко
Искусство рококо
Искусство эпохи Просвещения
Живопись импрессионизма
Искусство европейского модернизма
Русское искусство
Искусство московской Руси
Изобразительное искусство
Живопись
Импрессионизм
Техника живописи
Анималистический жанр
Современные тенденции в изобразительном,
прикладном искусстве и дизайне
Символизм
Ар Нуво
Модерн в декоративно-прикладном искусстве
Фовизм
Экспрессионизм
Кубизм
Футуризм
АБСТРАКТНОЕ ИСКУССТВО.
РОЖДЕНИЕ СУПРЕМАТИЗМА
ПОСТСУПРЕМАТИЗМ
Дадаизм
Движение Дада в Ганновере
Метафизическая живопис
Сюрреализм
ЛУЧИЗМ Одна из версий русского авангарда
БАУХАУЗ
Высший художественнотехнический институт
АБСТРАКТНЫЙ ЭКСПРЕССИОНИЗМ В США
ТАШИЗМ
Оп арт
Кинетическое искусство
Попарт
Гиперреализм (фотореализм)
Акционизм в искусстве
ВИДЕОАРТ
Биографии художников
БААДЕР, Иоганнес
ТЦАРА, Тристан
АРП, Жан (Ганс)
Сальвадор Дали
Лисицкий
ГАБО, НАУМ
Филип Перлстайн
Таммик
Лучишкин Сергей Алексеевич
Борис Николаевич Яковлев
ДЕЙНЕКА Александр Александрович
ПИМЕНОВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ
Этторе Соттсасс
История искусства в России
История возникновения видеоарта в России
Медиаискусство
Московский концептуализм
Минималистская эстетика в СССР
Социалистический реализм
СОВЕТСКАЯ ЖАНРОВАЯ КАРТИНА
Круг художников
НЕОРЕАЛИЗМ
СУРОВЫЙ СТИЛЬ

Курсовая работа является завершающим этапом теоретического и практического изучения теоретических основ электротехники. Выполнение курсовой работы можно начинать только после глубокого изучения сущности электрических и магнитных явлений, приобретения умений и навыков в расчете электрических цепей постоянного и переменного тока, что невозможно без хорошей подготовки по физике и математике.

Методика расчёта линейных электрических цепей переменного тока

Эти два способа определения мощностей могут быть взаимоповерочными и при сходимости результатов указывать на правильность произведённых расчётов.

Метод проводимостей основан на применении схемы замещения с параллельным соединением элементов

Расчёт сложных цепей переменного тока символическим методом

Характеристики и параметры цепей переменного тока в комплексной форме

Метод узловых и контурных уравнений

Метод контурных токов Намечаем в независимых контурах заданной цепи, как показано на рисунке 3.4, контурные токи IK1 и IK2 – некоторые расчётные комплексные величины, которые одинаковы для всех ветвей выбранных контуров. Направления контурных токов принимаются произвольно. Для определения контурных токов составляем два уравнения по второму закону Кирхгофа

Требования к оформлению курсовой работы

Линейные электрические цепи

Электрическое напряжение 2-ой закон Кирхгофа

Энергетический баланс в электрической цепи Энергия от источника переносится приемнику электромагнитным полем со скоростью распространения волны. Для воздушных линий электропередачи  эта скорость близка к скорости света с=300000 км/с, для кабельных линий она чуть меньше . Таким образом, электромагнитная волна за единицу времени (1 сек) многократно пробегает путь от источника энергии до приемника.

Теоремы и методы расчета сложных резистивных цепей Узлом электрической цепи (схемы) называется точка, в которой сходятся не менее трех ветвей. Ветвью электрической цепи (схемы) называется участок, состоящий из последовательно включенных элементов, расположенных между двумя смежными узлами. Сложной называется электрическая цепь (схема), содержащая не менее двух узлов, не менее трех ветвей и не менее двух источников энергии в разных ветвях.

Взаимное преобразование схем звезда-треугольник возникает при свертке сложных схем.

Метод законов Кирхгофа 1-й закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов ветвей в узле схемы равна нулю (). 2-й закон Кирхгофа: алгебраическая сумма падений напряжений в произвольном контуре схемы равна алгебраической сумме ЭДС ().

Метод контурных токов Теоретическая база метода контурных токов – 2-ой закон Кирхгофа в сочетании с принципом наложения. Предполагают, что в каждом элементарном контуре-ячейке схемы протекает «свой» контурный ток Ik, а действительные токи ветвей получаются по принципу наложения контурных токов как их алгебраические суммы. В качестве неизвестных величин, подлежащих определению, в данном методе выступают контурные токи. Общее число неизвестных составляет m-(n-1).

Метод узловых потенциалов Теоретическая база метода узловых потенциалов – 1-ый закон Кирхгофа в сочетании с потенциальными уравнениями ветвей. В этом методе потенциал одного из узлов схемы принимают равным нулю, а потенциалы остальных (n-1) узлов считают неизвестными, подлежащими определению. Общее число неизвестных составляет (n-1).

Метод двух узлов является частным случаем метода узловых потенциалов при числе узлов в схеме n = 2

Теорема о взаимности Выделим из сложной схемы две произвольные ветви “m” и “n”, в одной из которых включен источник ЭДС E (в ветви m). Теорема о взаимности гласит, что если источник ЭДС E, включенный в ветви “m”, вызывает в ветви “n” частичный ток I , то такой же источник ЭДС E, включенный в ветвь “n”, вызовет в ветви “m” такой же частичный ток I

Теорема о линейных отношениях Формулировка теоремы: если в произвольной к-ой ветви сложной схемы изменяется ЭДС источника Ek или сопротивление резистора Rk, то параметры режима в двух других ветвях (например, 1 и 2, I1 и I2, U1 и U2, U1 и I2, I1 и U2 ) изменяются так, что между ними сохраняется линейная зависимость (и т.д.).

Пример. В схеме рис. 28 с заданными параметрами элементов (E1=100 В; E2=20 В; E3=30 В, E4=10 В; R1=R2=40 Ом; R3=R4=20 Ом; R5=R6=10 Ом) определить ток в выделенной ветви I6 методом эквивалентного генератора.

Вопросы к зачету:

1. Материалы электронной техники и их электрофизические свойства.
2. Роль электроники в современной науке и технике.
3. Основные понятия и термины электроники.
4. Общие сведения об электрических цепях и их классификация.
5. Задачи анализа и расчета линейных электрических цепей.
6. Источники электропитания.
7. Простейшие элементы электрических цепей: линейные (резистивный, индуктивный, емкостной) и нелинейные (диод, транзистор).
8. Математические модели, схемы замещения и вольтамперные характеристики линейных элементов электрических цепей.
9. Математические модели, схемы замещения и вольтамперные характеристики нелинейных элементов электрических цепей.
10. Топология и эквивалентные преобразования в электрических цепях.
11. Основные законы и методы расчета линейных электрических цепей.
12. Закон Ома.
13. Законы Кирхгофа.
14. Метод контурных токов.
15. Метод узлового напряжения.
16. Принцип суперпозиции.
17. Метод эквивалентного генератора.
18. Энергетические соотношения, режимы работы, баланс мощностей.
19. Особенности анализа электрических цепей с нелинейными элементами.
20. Графоаналитический метод расчета нелинейных цепей.
21. Мостовые электрические цепи.
22. Способы представления гармонически изменяющихся функций.
23. Действующее значение синусоидальной величины.
24. Резистивный, индуктивнй и емкостной элементы в цепи синусоидального тока.
25. Основные законы и методы расчета электрических цепей синусоидального тока.
26. Векторные диаграммы при различных характерах нагрузки.
27. Символический метод расчета.
28. Понятие о круговых диаграммах.
29. Электрические измерения и приборы.
30. Резонансные явления в электрических цепях синусоидального тока.
31. Анализ трехфазных электрических цепей.
32. Схемы соединений фаз источника и приемника. Роль нейтрального провода.
33. Измерение мощности в трехфазных цепях.
34. Расчет цепей при несинусоидальных периодических воздействиях.
35. Основные понятия и задачи расчета переходных процессов.
36. Законы коммутации.
37. Классический метод расчета переходных процессов в простейших электрических цепях с индуктивным и емкостным накопителями энергии.
38. Понятие о магнитных цепях.
39. Магнитные материалы.
40. Основные законы магнитных цепей.
41. Закон полного тока.
42. Задачи анализа и расчета магнитных цепей.
43. Расчет неразветвленных и разветвленных магнитных цепей с постоянной магнитодвижущей силой.
44. Особенности магнитных цепей с переменной магнитодвижущей силой.
45. Полупроводниковые диоды и схемы выпрямления.
46. Сглаживающие фильтры и стабилизаторы напряжения. Назначение и принцип действия, конструкция.
47. Режимы работы трансформатора, ток холостого хода и короткого замыкания, схема замещения и векторная диаграмма.
48. Мощность потерь и КПД трансформатора.
49. Трехфазный трансформатор, автотрансформатор и измерительные трансформаторы.
50. Назначение, принцип действия и устройство машин постоянного тока.
51. Принцип действия и конструкция асинхронного двигателя.
52. Понятие об асинхронных машинах малой мощности.
53. Разновидности электрических переходов и методы их создания.
54. Р-п переход: высота и ширина потенциального барьера в равновесном состоянии, неравновесное состояние, механизм протекания тока, вольт-амперная характеристика (ВАХ) идеализированного диода, емкость перехода. ВАХ реального p-n диода; токи генерации-рекомбинации, сопротивление базы, пробой.
55. Модели полупроводникового диода и условия их применимости при анализе электрических цепей, содержащих диоды.
56. Выпрямляющий переход металл-полупроводник: физические процессы, ВАХ, особенности модели.
57. Разновидности полупроводниковых диодов. Особенности конструкций, параметров, характеристик и моделей.
58. Влияние внешних условий на характеристики и параметры диодов.
59. Переходные процессы в диодно-резисторной цепи при скачках токов и напряжений.
60. Структура и принцип действия биполярного транзистора.
61. Режимы работы биполярного транзистора.
62. Схемы включения биполярного транзистора.
63. Коэффициенты передачи токов биполярного транзистора в статическом режиме.
64. Модель Эберса-Молла.
65. Статические характеристики биполярного транзистора.
66. Влияние сопротивления базы и зависимости ширины базы от коллекторного напряжения на форму статических характеристик биполярного транзистора.
67. Влияние внешних условий на характеристики и параметры биполярного транзистора.
68. Мало сигнальные высокочастотные линейные модели биполярного транзистора.
69. Граничные частоты биполярного транзистора.
70. Нелинейные модели биполярного транзистора. Определение параметров модели из экспериментальных данных.
71. Классификация полевых транзисторов.
72. Устройство и принцип действия полевых транзисторов с управляющим р-n-переходом.
73. Физические параметры полевого транзистора и их зависимости от температуры.
74. ВАХ полевого транзисторав в схеме с общим истоком.
75. Устройство и принцип действия МОП-транзисторов.
77. Физические процессы в МДП-структурах и физические параметры МДП-транзисторов.
76. ВАХ МДП-транзисторов и их зависимость от температуры.
78. Влияние внешних условий на характеристики и параметры МДП транзисторов.
79. Классификация тиристоров.
80. Классификация однопереходных транзисторов.
81. Устройство и принцип действия тиристоров.
82. Устройство и принцип действия однопереходных транзисторов.
83. Физические параметры тиристоров и их зависимости от температуры.
84. Физические параметры однопереходных транзисторов и их зависимости от температуры.
85. Влияние внешних условий на характеристики и параметры тиристоров.
86. Излучательная рекомбинация и генерация носителей заряда под действием излучения.
87. Фотосопротивление.
88. Фотодиоды.
89. Фототранзисторы.
90. Светодиоды.
91. Элементы индикации.
92. Влияние внешних условий на характеристики и параметры фотоэлектрических и излучательных приборов.
93. Основы функциональной электроники.
94. Работа полевого транзистора в резистивных усилительных каскадах с общим истоком.
95. Работа биполярного транзистора в резистивных усилительных каскадах с общим эмиттером.
96. Выбор рабочей точки и определение параметров малосигнальных эквивалентных схем транзисторов в этой точке.
97. Эквивалентная схема каскада усиления.
98. Проблема стабилизации рабочей точки каскада.
99. Системы счисления.
100. Методы перевода чисел из одной позиционный системы счисления в другую.
101. Кодирование отрицательных чисел.
102. Прямой, обратный и дополнительный коды.
103. Формы представления чисел.
104. Нормализованное представление чисел.
105. Погрешность представления чисел.
106. Алгебраическое сложение и вычитание чисел в прямом, обратном и дополнительном кодах.
107. Выявление переполнения при сложении-вычитании.
108. Понятие о кодировании десятичных цифр.
109. Выполнение операций над двоично-кодированными десятичными числами.
110. Цифровые автоматы.
111. Формы представления функций алгебры логики.
112. Таблицы истинности.
113. Нормальные формы представления функций.
114. Минимизация функций алгебры логики.
115. Диаграммы Вейча.
116. Карты Карно.
117. Поразрядные операции.
118. Синтез абстрактных цифровых автоматов.
119. Методы минимизации полностью и неполностью определенных автоматов.
120. Анализ и синтез комбинационных логических схем.
121. Работа биполярного транзистора в ключевом режиме. Переходные процессы. Импульсные параметры.
122. Особенности структур и моделей биполярных транзисторов в микроэлектронных цепях.
123. Составные транзисторы.
124. Особенности моделей интегральных биполярных транзисторов.
125. Работа полевого транзистора в ключевом режиме.
126. Импульсные параметры полевых транзисторов.
127. Конструктивно-технологические разновидности полевых транзисторов.
128. Особенности структур и параметров интегральных полевых транзисторов.
129. Структуры на комплементарных МДП транзисторах.
130. Представление аналоговых сигналов в цифровом виде.
131. Особенности построения систем управления и систем цифровой обработки сигналов.
132. Уровни представления моделей цифровых устройств.
133. Положительная и отрицательная логика в цифровых устройствах.
134. Схемотехника входных и выходных каскадов цифровой электроники.
135. Организация связей в цифровых устройствах.
136. Основные обозначения на схемах в цифровых устройствах.
137. Серии цифровых микросхем.
138. Базовые элементы цифровых ИС на биполярных и полевых транзисторах. Структуры, принципы действия, особенности. Основные статические и динамические параметры.
139. Элементы транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ и ТТЛШ).
140. Элементы Эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ).
141. Элементы интегральной инжекционной логики (ИИЛ).
142. Потенциальные элементы на МДП структурах.
143. Специальные системы элементов ЭВМ.
144. Преобразователи уровней ТТЛ-ЭСЛ, ЭСЛ-ТТЛ, ТТЛ-КМДП, КМДП-ТТЛ.
145. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.
146. Применение логических элементов.
147. Применение комбинационных микросхем.
148. Применение триггеров и регистров.
149. Применение счетчиков.
150. Применение микросхем памяти.
151 Сравнительные характеристики систем элементов по основным параметрам.
152. Обобщенная структура триггера.
153. Классификация триггеров, их основные параметры.
154. Триггер как элементарный цифровой автомат.
155. Асинхронные триггеры RS-, T-, RST-типов.
156. Синхронные одноступенчатые триггеры RS-, D- типов.
157. Однотактные триггеры с динамическим управлением записью.
158. Схема D-триггера.
159. Однотактные триггеры с двухступенчатым запоминанием информации.
160. Быстродействие триггеров.
161. Синтез асинхронных и синхронных триггеров.
162. Регистры. Назначение и классификация регистров.
163. Параллельные регистры с однофазным и парафазным вводом информации.
164. Последовательные регистры (регистры сдвига) с однофазным и парафазным вводом информации, однотактного и многотактного действия.
165. Последовательные реверсивные регистры.
166. Параллельно-последовательные регистры.
167. Способы считывания информации из регистров.
168. Выполнение поразрядных логических операций в регистрах.
167. Счетчики. Назначение и классификация.
168. Основные параметры счетчиков.
169 Асинхронные счетчики с последовательным сквозным, параллельным и групповым переносом.
170. Синхронные счетчики с параллельным переносом.
171. Реверсивные счетчики.
172. Счетчики с произвольным коэффициентом пересчета. Принцип построения.
173. Дешифраторы. Назначение и классификация, основные параметры.
174. Принципы построения линейных, пирамидальных и многоступенчатых дешифраторов.
175. Стробируемые и нестробируемые дешифраторы.
176. Преобразователи кодов.
177. Шифраторы. Назначение. Принципы построения.
178. Мультиплексоры и демультиплексоры. Назначение. Методика синтеза. Особенности применения.
179. Универсальные логические модули на основе мультиплексоров.
180. Сумматоры.
181. Сумматоры с последовательным переносом.
182. Сумматоры с ускоренным переносом.

Сборник задач с решениями по математике, теоретической механике