Пособие к лабораторному практикуму для
студентов по направлению подготовки
Электроэнергетика и электротехника
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Рекомендовано Ученым советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования в качестве учебного пособия к лабораторному практикуму для студентов, обучающихся по программам высшего профессионального образования по направлению подготовки Электроэнергетика и электротехника
Содержание
1 Лабораторная работа № 1 Гармонический анализ несинусоидального напряжения 4
2 Лабораторная работа № 2. Исследование переходных процессов в электрических цепях с сосредоточенными параметрами с одним реактивным элементом.. 19
3 Лабораторная работа №3. Исследование нелинейных цепей постоянного тока 53
4 Лабораторная работа №4. Исследование катушки с ферромагнитным сердечником 66
5 Лабораторная работа №5. Исследование пассивного четырёхполюсника. 78
6 Лабораторная работа №6. Исследование модели длинной линии. 86
7 Лабораторная работа № 7. Моделирование плоскопараллельного электростатического поля в проводящем листе. 100
Список использованных источников. 115
1 Лабораторная работа № 1 Гармонический анализ
несинусоидального напряжения
Цель работы: произвести экспериментально, аналитически и графически спектральный анализ несинусоидального напряжения.
1.1 Краткие теоретические и практические сведения
1.1.1 Аналитическое разложение периодической несинусоидальной функции в тригонометрический ряд
Несинусоидальными периодическими ЭДС, напряжениями и токами называют такие e, u, i - мгновенные значения которых изменяются во времени по не гармоническому закону, повторяющиеся через равные промежутки времени, называемые периодом - Т, как это показано на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – График мгновенной несинусоидальной ЭДС
Несинусоидальные ЭДС, напряжения и токи возникают в следующих случаях:
а) при включении в цепь переменного тока элемента с насыщенным стальным (ферромагнитным) сердечником;
б) при наличии нелинейных сопротивлений в цепи;
в) если источник энергии генерирует несинусоидальное напряжение или ток.
Из курса высшей математики известно, что любая периодическая функция с периодом , удовлетворяющая условиям Дирихле (то есть имеющая на конечном интервале конечное число максимумов, минимумов и разрывов первого рода), может быть разложена в ряд Фурье. Практически все периодические функции, используемые в электротехнике, условиям Дирихле удовлетворяют.