Установочная лекция по электротехнике. Вебинар

1. Сегодня в программе вебинара установочная лекция по Электротехнике вебинар проводит преподаватель Набиркина Т.И.

СЕГОДНЯ В ПРОГРАММЕ ВЕБИНАРА
УСТАНОВОЧНАЯ ЛЕКЦИЯ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ
ВЕБИНАР ПРОВОДИТ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ НАБИРКИНА Т.И.

2. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА УСТАНОВОЧНАЯ ЛЕКЦИЯ

УСТАНОВОЧНАЯ ЛЕКЦИЯ
Проводит
преподаватель
Набиркина Татьяна
Ильинична

3. СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ

Общее количество часов - 186
3 курс - 94
Аудиторные часы - 10
В том числе практические занятия - 4
Самостоятельная работа - 82
Выполняется контрольная работа
Аттестация в форме зачета
4 курс - 92
Аудиторные часы - 16
В том числе практические занятия - 6
Самостоятельная работа - 76
Выполняется контрольная работа
Аттестация в форме экзамена
(для СЛО Россия - электротехника только на 3 курсе,
выполняется только одна контрольная работа)

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Электрическое поле. Начальные сведения об
электрическом поле.
Электрические цепи постоянного тока.
Электромагнетизм.
Электрические цепи переменного тока.
Электрические машины.

5.

В авиации широко используется электрическая
энергия, носителем которой является
.
Главная особенность электромагнитного поля состоит в
.
Эта особенность является основой электрических и
магнитных явлений.
Электротехника изучает применение электрических и
магнитных явлений для получения, передачи и
преобразования электрической энергии.

6. Электромагнитное поле окружает элементарные частицы, обладающие электрическим зарядом (протоны и электроны). Атом состоит из

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ ОКРУЖАЕТ ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ
ЧАСТИЦЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ
(
И
).
АТОМ СОСТОИТ ИЗ
, ВОКРУГ КОТОРОГО ВРАЩАЮТСЯ
ЭЛЕКТРОНЫ. В СОСТАВ ЯДРА ВХОДЯТ
И
.
КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРОНОВ ОПРЕДЕЛЯЕТ
ЭЛЕМЕНТА.

7. Атомы электрически нейтральны, если количество протонов равно количеству электронов. Электрон и протон имеют равный по

АТОМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ
,
ЕСЛИ КОЛИЧЕСТВО ПРОТОНОВ РАВНО КОЛИЧЕСТВУ
ЭЛЕКТРОНОВ.
ЭЛЕКТРОН И ПРОТОН ИМЕЮТ РАВНЫЙ ПО
ВЕЛИЧИНЕ, НО ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ПО ЗНАКУ
ЗАРЯД
.

8. Согласно электронной теории атомы при определенных условиях могут терять электроны или приобретать их от соседних атомов. В

СОГЛАСНО ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕОРИИ АТОМЫ ПРИ ОПРЕДЕЛЕННЫХ
УСЛОВИЯХ МОГУТ ТЕРЯТЬ ЭЛЕКТРОНЫ ИЛИ ПРИОБРЕТАТЬ ИХ ОТ
СОСЕДНИХ АТОМОВ. В ЭТОМ СЛУЧАЕ ОНИ ПЕРЕСТАЮТ БЫТЬ
НЕЙТРАЛЬНЫМИ, ТАК КАК НАРУШАЕТСЯ РАВНОВЕСИЕ ИХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ.
Атомы, потерявшие часть
своих электронов,
становятся положительно
заряженными и
называются
Атомы, получившие
избыточные электроны,
становятся отрицательно
заряженными и
называются

9. Электрически заряженные тела взаимодействуют между собой. Сила взаимодействия определяется законом Кулона.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ЗАРЯЖЕННЫЕ ТЕЛА ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ МЕЖДУ
СОБОЙ. СИЛА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ
.
Одноименно заряженные
тела отталкиваются.
Разноименно заряженные
тела притягиваются.
Сила взаимодействия
между двумя точечными
зарядами возрастает при
увеличении этих зарядов
и уменьшается при
увеличении расстояния
между зарядами.

10.

определяется как отношение
изменения потенциальной энергии (совершённой
работы поля по перемещению заряда) к величине
заряда.
Единица измерения - вольт (В).
Отношение количества заряда, проходящего через
поперечное сечение проводника за единицу времени,
называется
Единица измерения - ампер (А).
проводника зависит от
его геометрических размеров и физических свойств.
Измеряется в омах (Ом).
ρ – удельное электрическое сопротивление материала
проводника; l – длина проводника; S – площадь
поперечного сечения проводника.

11.

Величина, характеризующая способность сторонних
сил вызывать электрический ток, называется
Измеряется так же,
как и электрическое напряжение в
.
ЭДС вне выводов источника равно нулю. Напряжение и ЭДС
нужно уметь отличать.

12.

Для определения способности
материала проводить электрический ток
была введена величина
Измеряется в
сименсах (Сим).
Чем больше величина
электропроводности, тем большей
способностью проводить
электрический ток обладает материал.
По величине электропроводности все
материалы делятся на три группы:
(обладают большой удельной
электропроводностью),
(обладают средним значением удельной
электропроводности) и
(обладают низкой величиной удельной
электропроводности и очень плохо
проводят электрический ток).

13.

Проводники
Полупроводники
Диэлектрики/
изоляторы
• Серебро
• Медь
• Железо
• Свинец
• Германий
• Кремний
• Арсенид галлия
• Бакелит
• Стекло
• Слюда
• Резина

14.

характеризует
выполненную работу за
единицу времени.
равна произведению
силы тока на напряжение
и на время протекания
тока в цепи.
Эти формулы выражают так называемую
. Кроме неё,
можно дать характеристику
, которая в различные моменты
времени может изменять своё значение.
Величина электрической
мощности измеряется в
ваттах (Вт) или в вольтамперах (ВА).
Величина работы
измеряется в джоулях (Дж).
Мгновенной работы не существует. Мгновенная
мощность зависит от выбранного момента
времени и внешних факторов: изменения
температуры, влияния внешнего поля,
нестабильности ЭДС источника питания и т.д.

15.

Правило использования диаграммы
простое: достаточно закрыть искомую
величину и два других символа дадут
формулу для её вычисления.

16. Пример 1 Определить напряжение, ток, сопротивление, используя закон Ома. U=I*R , I=U/R , R= U/I

ПРИМЕР 1
ОПРЕДЕЛИТЬ НАПРЯЖЕНИЕ, ТОК, СОПРОТИВЛЕНИЕ, ИСПОЛЬЗУЯ ЗАКОН ОМА.
U=I*R , I=U/R , R= U/I

17. 1 закон Кирхгофа

1 ЗАКОН КИРХГОФА
Сумма токов, входящих в узел электрической цепи, равна
сумме токов, выходящих из узла.
I1+I3+I5 = I2+I4

18. Пример 2 Определить токи в ветвях электрической цепи, используя 1 закон Кирхгофа I1=I2+I3=2+4=6 A , I4=I5-I2=3-2=1 A ,

ПРИМЕР 2
ОПРЕДЕЛИТЬ ТОКИ В ВЕТВЯХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ, ИСПОЛЬЗУЯ 1 ЗАКОН
КИРХГОФА
I1=I2+I3=2+4=6 A , I4=I5-I2=3-2=1 A , I6=I3-I4=4-1=3 A ,
I7=I5+I6=3+3=6 A

19. 2 закон Кирхгофа

2 ЗАКОН КИРХГОФА
Алгебраическая сумма ЭДС в замкнутом контуре
электрической цепи равна алгебраической сумме
падений напряжений на всех участках этой цепи
ΣE = ΣIR.
E1-E2+E3-E4 = I1(R1+R01+R02)+I2(R2+R3+R03)-I3(R4+R04)-I4R5

20. В контуре электрической цепи алгебраическая сумма напряжений на его участках равна нулю ΣU=0

В КОНТУРЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ АЛГЕБРАИЧЕСКАЯ СУММА
НАПРЯЖЕНИЙ НА ЕГО УЧАСТКАХ РАВНА НУЛЮ ΣU=0

21. Пример 3 Определить напряжения на участках электрической цепи, используя 2 закон Кирхгофа U2=US-U1=120-45=75 B ,

ПРИМЕР 3
ОПРЕДЕЛИТЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА УЧАСТКАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ,
ИСПОЛЬЗУЯ 2 ЗАКОН КИРХГОФА
U2=US-U1=120-45=75 B , U3=U2-U4=75-35=40 B

22. Виды соединений резисторов Различают последовательное и параллельное соединение резисторов

ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ РЕЗИСТОРОВ
РАЗЛИЧАЮТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ РЕЗИСТОРОВ

23. Пример 4 Определить напряжения на участках электрической цепи. 1. Определяется эквивалентное сопротивление цепи R = R1+R2+R3 =

ПРИМЕР 4
ОПРЕДЕЛИТЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА УЧАСТКАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ.
1. ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ЭКВИВАЛЕНТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЦЕПИ
R = R1+R2+R3 = 2+4+5 = 11 ОМ
2. ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ТОК, ПРОТЕКАЮЩИЙ ПО ЦЕПИ,
I = U/R = 110/11 = 10 A
3. ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА УЧАСТКАХ ЦЕПИ
U1=I*R1=10*2=20 B, U2=I*R2=10*4=40 B, U3=I*R3=10*5=50 B

24. Пример 5 Определить токи на участках электрической цепи. 1. Определяется эквивалентное сопротивление цепи R = R1*R2/(R1+R2 ) =

ПРИМЕР 5
ОПРЕДЕЛИТЬ ТОКИ НА УЧАСТКАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ.
1. ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ЭКВИВАЛЕНТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЦЕПИ
R = R1*R2/(R1+R2 ) = 3*5/(3+5) = 1,875 ОМ
2. ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ НАПРЯЖЕНИЕ, ПРИЛОЖЕННОЕ К РЕЗИСТОРАМ,
U =I*R = 16*1,875 = 30 В
3. ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ ТОКИ НА УЧАСТКАХ ЦЕПИ
I1=U/R1=30/3=10 А, I2=U/R2=30/5=6 А

25. Пример 6 При смешанном соединении резисторов проводятся эквивалентные преобразования схемы

ПРИМЕР 6
ПРИ СМЕШАННОМ СОЕДИНЕНИИ РЕЗИСТОРОВ ПРОВОДЯТСЯ ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СХЕМЫ

26. Электрические цепи переменного тока

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Переменным называется ток,
изменяющийся с течением времени
и по величине и по направлению.
Основная часть электрической энергии
используется в виде энергии переменного тока.
Это объясняется двумя причинами:
Переменный ток и переменное напряжение могут
быть легко изменены при помощи
трансформатора.
Генераторы и двигатели переменного тока
значительно проще и надежнее в эксплуатации,
чем генераторы и двигатели постоянного тока.

27. Характеристики переменного тока

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
На практике наибольшее применение нашел переменный ток и
напряжение, изменяющиеся по синусоидальному закону
i = Imsin(ωt +ψi)
u = Umsin(ωt + ψu)
- Период (T) (сек) - длительность времени в течение которого
электрический ток или напряжение совершает один полный цикл
изменений, возвращаясь к своей начальной величине;
- Частота (f) (Гц) - параметр, определяющий количество полных
колебаний за одну секунду ( f =1/T ; ω=2πf =2π/T рад/сек);
- Амплитуда (Im ,Um ) - максимальное достигаемое мгновенное
значение величины тока или напряжения за период;
- Фаза - состояние переменной синусоидальной величины: мгновенное
значение, изменение направления, возрастание (убывание) в цепи.
Переменный ток может быть как однофазным, так и многофазным;
- Угол сдвига фаз (град) - ϕ = ψu – ψi

28. Векторная диаграмма

ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА
Синусоидальная величина
может быть представлена
разными способами.
Расчет цепи переменного тока
упрощается, если использовать
векторные диаграммы. Длина
вектора пропорциональна
амплитудному или
действующему значению
синусоидальной величины
I=0,7Im , U=0,7Um

29. Параметры электрических цепей переменного тока Для характеристики цепи переменного тока необходимо учитывать влияние трех

ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА НЕОБХОДИМО
УЧИТЫВАТЬ ВЛИЯНИЕ ТРЕХ ПАРАМЕТРОВ: АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ R ,
ИНДУКТИВНОСТИ L И ЕМКОСТИ C

30. Трехфазные цепи Многофазной системой называется совокупность электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одной

ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ
МНОГОФАЗНОЙ СИСТЕМОЙ НАЗЫВАЕТСЯ СОВОКУПНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ, В
КОТОРЫХ ДЕЙСТВУЮТ СИНУСОИДАЛЬНЫЕ ЭДС ОДНОЙ И ТОЙ ЖЕ ЧАСТОТЫ, СДВИНУТЫЕ
ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ПО ФАЗЕ И СОЗДАВАЕМЫЕ ОБЩИМ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ.
ОТДЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ, СОСТАВЛЯЮЩИЕ МНОГОФАЗНУЮ ЦЕПЬ, НАЗЫВАЮТСЯ ЕЕ ФАЗАМИ.
ИЗ ВСЕХ МНОГОФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ НАИБОЛЕЕ ПРОСТЫМИ И РАСПРОСТРАНЕННЫМИ
ЯВЛЯЮТСЯ ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ.

31. Соединения в трехфазных цепях Iл - линейный ток протекает в линиях электропередач; Iф - фазный ток протекает по нагрузке; Uл -

СОЕДИНЕНИЯ В ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ
IЛ - ЛИНЕЙНЫЙ ТОК ПРОТЕКАЕТ В ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ;
IФ - ФАЗНЫЙ ТОК ПРОТЕКАЕТ ПО НАГРУЗКЕ;
UЛ - ЛИНЕЙНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ МЕЖДУ ЛИНЕЙНЫМИ ПРОВОДАМИ;
UФ - ФАЗНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ НА НАГРУЗКЕ