ISBN 5-283-00523-2
Рассмотрены цепи постоянного тока и цепи переменного тока с сосредоточенными и распределенными параметрами в гармоническом и переходном режимах, нелинейные цепи. В сравнении с четвертым изданием, которое вышло в 1975 г., книга существенно переработана за счет включения вопросов применения вычислительной техники для анализа и синтеза электрических цепей, упорядочения структуры разделов книги и рассмотрения цепей с периодически изменяющимися параметрами.
Предназначен для студентов электротехнических и энергетических специальностей вузов.
02020000-031 051(01)-89
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к пятому изданию .... 3 Введение ................ 5
Часть первая
ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ 9
Глава первая. Основные законы и методы расчета электрических цепей постоянного тока ......... 9
1.1. Элементы электрических цепей
и схем............ 9
1.2. Схемы замещения источников энергии .... с...... 12
1.3. Закон Ома для участка цепи с ЭДС............. 14
1.4. Баланс мощностей для простой неразветвленной цепи .... 15
1.5. Законы Кирхгофа и их применение .............. 16
1.6. Топологические графы .... 21
1.7. Законы Кирхгофа в матричной форме............ 22
1.8. Метод узловых потенциалов 24
1.9. Метод контурных токов ... 29
1.10. Уравнения цепи в матричной форме............ 35
1.11. Расширенные узловые уравнения 37
1.12. Преобразования в линейных электрических схемах .... 39
Глава вторая. Основные свойства электрических цепей постоянного тока................ 46
2.1. Принцип наложения (суперпозиции) ............. 46
2.2. Свойство взаимности .... 48
2.3. Входные и взаимные проводимости, коэффициенты передачи 49
2.4. Принцип компенсации. Зависимые источники....... 52
2.5. Общие замечания о двухполюсниках и многополюсниках . . 52
2.6. Линейные соотношения между напряжениями и токами ... 53
2.7. Теорема о взаимных приращениях токов и напряжений ... 56
2.8. Принцип эквивалентного генератора............. 56
2.9. Передача энергии от активного двухполюсника к пассивному 59
Глава третья. Основные понятия
о цепях синусоидального тока • • . 61
3.1. Переменные токи...... 61
3.2. Понятие о генераторах переменного тока.......... 63
3.3. Синусоидальный ток .... 63
3.4. Действующие ток, ЭДС и напряжение ...... ...... 64
3.5. Изображение синусоидальных функций времени векторами и комплексными числами ... 65
3.6. Сложение синусоидальных функций времени......... 66
3.7. Электрическая цепь и ее схема 68
3.8. Ток и напряжения при последовательном соединении резистив-ного, индуктивного и емкостного элементов......... 71
3.9. Сопротивления ....... 74
3.10. Разность фаз напряжения и тока .............. 75
3.11. Напряжение и токи при параллельном соединении реэистивно-го, индуктивного и емкостного элементов.......... 76
3.12. Проводимости........ 77
3.13. Пассивный двухполюсник . . 79
3.14. Мощности.......... 81
3.15. Мощности резистивного, индуктивного и емкостного элементов ............. 84
3.16. Баланс мощностей...... 85
3.17. Знаки мощностей и направление передачи энергии...... 86
3.18. Определение параметров пассивного двухполюсника при помощи амперметра, вольтметра и ваттметра.......... 88
3.19. Условия передачи максимальной мощности от источника энергии
к приемнику......... 88
3.20. Понятие о поверхностном эффекте и эффекте близости . . 89
3.21. Параметры и эквивалентные схемы конденсаторов .... 91
3.22. Параметры и эквивалентные схемы катушек индуктивности и резисторов.......... 91
Глава четвертая. Расчет цепей
ппи ситсоилальных токах .... 92
четам цепей синусоидального тока .............. 92
4.2. Последовательное соединение приемников ......... 93
4.3. Параллельное соединение приемников ........... 94
4.4. Смешанное соединение приемников............. . 95
4.5. Разветвленные цепи..... 97
4.6. Топографические диаграммы 99
4.7. Дуальность электрических цепей .............. 100
4.8. Комплексные частотные характеристики .......... 103
Глава пятая. Резонанс в электрических цепях............ 105
5.1. Вынужденные и свободные колебания............ 105
5.2. Резонанс в последовательном контуре ........... 105
5.3. Частотные характеристики и резонансные кривые последовательного контура...... 106
5.4. Резонансные явления при изменении параметров контура . 109
5.5. Резонанс в параллельном контуре .............. ПО
5.6. Частотные характеристики параллельного контура .... 112
5.7. Понятие о резонансе в сложных цепях ............ 113
Глава шестая. Цепи с взаимной
индуктивностью.......... 114
6.1. Индуктивно связанные элементы цепи........... 114
6.2. Электродвижущая сила взаимной индукции........ 115
6.3. Последовательное соединение индуктивно связанных элементов цепи........... 118
6.4. Параллельное соединение индуктивно связанных элементов цепи .............. 119
6.5. Расчеты разветвленных цепей при наличии взаимной индуктивности ............ 120
6.6. Эквивалентная замена индуктивных связей.......... 122
6.7. Передача энергии между индуктивно связанными элементами
цепи............. 123
6.8. Резонанс в индуктивно связанных контурах........ 125
Глава седьмая. Цепи с трансформаторами ............. 127
7.1. Трансформатор без стального магнитопровода (воздушный трансформатор)....... 127
7.2. Идеальный трансформатор . 129
7.3. Простейшие приближенные эквивалентные схемы трансформатора со стальным магнитопро-водом ............ 130
7.4. Расчеты электрических цепей с трансформаторами ..... 131
Глава восьмая. Четырехполюсники и многополюсники...... 132
8.1. Четырехполюсники и их уравнения ............. 132
8.2. Режимы четырехполюсников 135
8.3. Коэффициенты четырехполюсников ............ 137
8.4. Эквивалентные схемы четырехполюсников ......... 141
8.5. Характеристические (вторичные) параметры пассивных четырехполюсников ......... 146
8.6. Цепные схемы........ 150
8.7. Эксплуатационные параметры четырехполюсников..... 152
8.8. Активные автономные четырехполюсники ........... 154
8.9. Многополюсники ...... 155
8.10. Операционный усилитель . . 156
8.11. Обратная связь....... 158
Глава девятая. Годографы . . 159
9.1. Комплексные уравнения прямой
и окружности........ 159
9.2. Круговые диаграммы неразветвленной цепи и активного двухполюсника .......... 161
9.3. Круговые диаграммы разветвленных цепей........ 164
9.4. Частотные годографы .... 167
Глава десятая. Трехфазные цепи 169
10.1. Понятие о многофазных источниках питания и о многофазных цепях............ 169
10.2. Соединения звездой и многоугольником ......... 171
10.3. Симметричный режим трехфазной цепи........ 173
10.4. Некоторые свойства трехфазных цепей с различными схемами соединений .•...... 174
10.5. Расчет симметричных режимов трехфазных цепей..... 178
10.6. Расчет несимметричных режи-
мов трехфазных цепей со статической нагрузкой...... 179
10.7. Напряжения на фазах приемника в некоторых частных случаях ............ 181
10.8. Эквивалентные схемы трехфазных линий......... 182
10.9. Измерение мощности в трехфазных цепях........ 185
10.10. Вращающееся магнитное поле 186
10.11. Принципы действия асинхронного и синхронного двигателей ............. 187
Глава одиннадцатая. Метод
симметричных составляющих ... 188
11.1. Симметричные составляющие трехфазной системы величин 188
11.2. Некоторые свойства трехфазных цепей в отношении симметричных составляющих токов и напряжений..... 190
11.3. Сопротивления симметричной трехфазной цепи для токов различных последовательностей 191
11.4. Определение токов в симметричной цепи........ 193
11.5. Симметричные составляющие напряжений и токов в несимметричной трехфазной цепи 194
11.6. Расчет цепи с несимметричной нагрузкой.......... 195
11.7. Расчет цепи с несимметричным участком в линии...... 198
Глава двенадцатая. Несинусоидальные токи......... 200
12.1. Несинусоидальные ЭДС, напряжения и токи...... 200
12.2. Р азложение периодической несинусоидальной кривой в тригонометрический ряд .... 201
12.3. Максимальные, действующие и средние значения несинусоидальных периодических ЭДС, напряжений и токов .... 206
12.4. Коэффициенты, характеризующие форму несинусоидальных периодических кривых . . . 207
12.5. Несинусоидальные кривые с периодической огибающей . . 209
12.6. Действующие значения ЭДС, напряжений и токов с периодическими огибающими . . . 212
12.7. Расчет цепей с несинусоидальными периодическими ЭДС, напряжениями и токами . . 212
12.8. Резонанс в цепи несинусоидального тока.......... 216
12.9. Мощность в цепи несинусоидального тока....... 217
12.10. Высшие гармоники в трехфазных цепях......... 219
Глава тринадцатая. Элементы теории графов и ее применение 222
13.1. Основные понятия и определения ............. 222
13.2. Применение топологических уравнений для построения сигнальных графов...... 223
13.3. Применение сигнальных графов для расчета передаточных функций .......... 227
13.4. Применение матриц и сигнальных графов к расчету соединений четырехполюсников . . 230
Глава четырнадцатая. Классический метод расчета переходных процессов............. 234
14.1. Возникновение переходных процессов и законы коммутации ............. 234
14.2. Переходный, установившийся и свободный процессы .... 235
14.3. Короткое замыкание rL-цепи 236
14.4. Включение rL-цепи на постоянное напряжение....... 238
14.5. Включение rL-цепи на синусоидальное напряжение .... 240
14.6. Короткое замыкание гС-цепи 241
14.7. Включение гС-цепи на постоянное напряжение....... 242
14.8. Включение гС-цепи на синусоидальное напряжение .... 243
14.9. Переходные процессы в rLC-цепи (последовательном контуре) ............ 244
14.10. Апериодическая разрядка конденсатора.......... 245
14.11. Предельный случай апериодической разрядки конденсатора 246
14.12. Периодическая (колебательная) разрядка конденсатора . . . 247
14.13. Включение rLC-цепи на постоянное напряжение..... 249
14.14. Общий случай расчета переходных процессов классическим методом .......... 250
14.15. Переходные процессы в цепях с взаимной индуктивностью . 256
14.16. Включение пассивного двухполюсника к источнику непрерывно меняющегося напряжения (интеграл Дюамеля) .... 258
525
14.17. Включение пассивного двухполюсника к источнику напряжения произвольной формы . 259
14.18. Переходная и импульсная переходная характеристики ... 261
14.19. Запись интеграла Дюамеля при помощи импульсной переходной характеристики .... 262
14.20. Метод переменных состояния 263
14.21. Численные4 методы решения уравнений состояния .... 267 j
14.22. Дискретные модели электрической цепи.......... 271
14.23. Переходные процессы при «некорректных» коммутациях . 273
14.24. Определение переходного процесса и установившегося режима при воздействии периодических импульсов напряжения
или тока.......... 276
Глава пятнадцатая. Операторный метод расчета переходных процессов............. 278
15.1. Применение преобразования Лапласа к расчету переходных процессов.......... 278
15.2. Законы Кирхгофа в операторной форме......... 281
15.3. Эквивалентные операторные схемы .'........... 284
15.4. Сведение расчета переходного процесса к нулевым начальным условиям.......... 286
15.5. Определение свободных составляющих по их изображениям 288
Глава шестнадцатая. Спектральный (частотный) метод анализа электрических цепей........ 288
16.1. Преобразование Фурье и его основные свойства ..... 288
16.2. Спектры непериодических функций .......... 291
16.3. Теорема Рейли....... 294
16.4. Дифференцирующие и интегрирующие цепи........ 294
16.5. Расчет переходных процессов 295
16.6. Приближенный метод определения оригинала по действительной частотной характеристике ............ 297
Глава семнадцатая. Линейные цепи с переменными параметрами ................ 299 I
17.1. Элементы и уравнения цепи с переменными параметрами . 299
17.2. Интегрирование дифференциальных уравнений цепи . . . 300
526
17.3. Установившийся режим в цепи с периодически изменяющейся индуктивностью при гармоническом напряжении источника питания........... 302
17.4. Свободный процесс в цепи с периодически изменяющейся индуктивностью ....... 305
17.5. Численные методы расчета переходных процессов .... 306
Глава восемнадцатая. Частотные электрические фильтры . . 308
18.1. Полосы пропускания и задерживания .......... 308
18.2. Расчет фильтров по заданным характеристическим параметрам ............. 309
18.3. Расчет фильтров по заданным рабочим параметрам .... 311
18.4. Реализация низкочастотных фильтров.......... 313
18.5. Реализация высокочастотных и полосовых фильтров .... 314
18.6. Активные /С-фильтры ... 316
Глава девятнадцатая. Синтез пассивных двухполюсников и четырехполюсников ......... 318
19.1. Общая характеристика задачи синтеза ........... 318
19.2. Энергетические функции , . 319
19.3. Входные функции. Положительные действительные функции ............. 320
19.4. Реактивные двухполюсники 321
19.5. Частотные характеристики реактивных двухполюсников . 323
19.6. Синтез реактивных двухполюсников. Метод Фостера . . . 324
19.7. Синтез реактивных двухполюсников. Метод Кауэра .... 327
19.8. Синтез двухполюсников с потерями. Метод Фостера ... 331
19.9. Синтез двухполюсников с потерями. Метод Кауэра .... 334
19.10. Передаточная функция пассивного четырехполюсника. Цепи минимальной фазы..... 334
19.11. Синтез мостовых четырехполюсников .......... 338
19.12. Синтез фильтров Баттерворта и Чебышева по передаточным функциям.......... 339
Глава двадцатая. Установившиеся режимы в цепях с распределенными параметрами...... 344
20.1. Токи и напряжения в длинных
линиях ........... 344
Цена: 150руб.
