Расчет активных четырехполюсников рассмотрен как при наличии внутри четырехполюсников только источников эдс, так и при наличии источников тока. <...> 3 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ et – мгновенное значение переменной электродвижущей силы (ЭДС), В; E – действующее значение переменной электродвижущей силы (ЭДС), В; m () E – амплитудное значение переменной электродвижущей силы (ЭДС), В; EE, m движущей силы (ЭДС), В; () U – амплитудное значение переменного напряжения, В; UU, m ut – мгновенное значение переменного напряжения, В; U – действующее значение переменного напряжения, В; m – комплексное изображение переменного синусоидального напряжения, В; () it – мгновенное значение переменного тока, А; I – действующее значение переменного тока, А; m I – амплитудное значение переменного тока, А; II, m () – комплексное изображение переменного синусоидального тока, А; jt – мгновенное значение переменного тока источника тока, А; J – действующее значение переменного тока источника тока, А; J – комплексное изображение переменного синусоидального тока источника тока, А; – начальная фаза (начальный фазовый сдвиг); – угол сдвига по фазе; 1 j – мнимая единица; Re – значение действительной части комплексного числа; Im – значение мнимой части комплексного числа; () pt – мгновенная мощность, Вт; P– активная мощность, Вт; Q – реактивная мощность, вар; S – полная мощность, В·А; GR– омическая проводимость ветви, 1/Ом или См; S – комплексное изображение полной мощности, В·А; cos – коэффициент мощности; R– омическое сопротивление резистора, Ом; 1 L– индуктивность катушки, Гн; M – взаимная индуктивность катушки, Гн; 4 – комплексное изображение переменной синусоидальной электро k – коэффициент магнитной связи; C– емкость конденсатора, Ф; C С X – взаимоиндуктивное сопротивление, Ом; cb X – индуктивное сопротивление катушки, Ом; M L X – емкостное сопротивление конденсатора, Ом; Z – модуль полного сопротивления, Ом; Z – полное комплексное сопротивление, Ом <...>
Теоретические_основы_электротехники._Ч._V._Расчет_четырехполюсников_и_фильтров_учеб._пособие.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова»
Л.В. Балакшина, А.И. Черевко
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Часть V. Расчет четырехполюсников и фильтров
Учебное пособие
Допущено УМО по образованию в области кораблестроения
и океанотехники для курсантов Военно-морского инженерного
института и студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлению подготовки дипломированных
специалистов 180100 (652900) «Кораблестроение и океанотехника»
и направлению подготовки бакалавров 180100 (552600)
«Кораблестроение и океанотехника»
Архангельск
САФУ
2014
1
Стр.1
УДК 621.372(075)
ББК 31.21
Б 20
Рецензенты:
П.И. Потего, гл. инженер ОАО «СПО АРКТИКА»;
Б.Ф. Дмитриев, доктор технических наук, профессор кафедры
«Электрооборудование и электротехника» СПб ГМТУ
Б 20
Балакшина, Л.В.
Теоретические основы электротехники. Ч. V. Расчет четырехполюсников
и фильтров: учеб. пособие / Л.В. Балакшина, А.И. Черевко;
под общ. ред. А.И. Черевко; Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова.
– Архангельск: САФУ, 2014. – 210 с.: ил.
ISBN 978-5-261-01014-2
Приведены основные теоретические положения, на основании которых
проводится расчет и анализ четырехполюсников и фильтров. Даны примеры
расчетов пассивных и активных симметричных и несимметричных четырехполюсников,
фильтров низких и высоких частот, полосовых и заграждающих
фильтров; задачи для самостоятельного решения.
Предназначено для студентов электротехнических специальностей.
УДК 621.372(075)
ББК 31.21
ISBN 978-5-261-01014-2
© Балакшина Л.В., Черевко А.И., 2014
© Северный (Арктический) федеральный
университет им. М.В. Ломоносова, 2014
2
Стр.2
ВВЕДЕНИЕ
В пособии рассмотрен расчет четырехполюсников и фильтров; показаны
способы расчета пассивных и активных симметричных и
несимметричных четырехполюсников, фильтров низких и высоких
частот, полосовых и заграждающих фильтров. Расчет активных четырехполюсников
рассмотрен как при наличии внутри четырехполюсников
только источников эдс, так и при наличии источников тока.
Даны примеры построения круговых диаграмм четырехполюсников.
При рассмотрении различных фильтров, таких как фильтры низких и
высоких частот, полосовых и заграждающих, показаны особенности
расчета фильтров типов k и m.
Рассмотрены примеры расчета параметров четырехполюсников
при использовании различных форм записи уравнений, а также приведены
матричные методы расчета при анализе работы составных четырехполюсников.
Пособие
составлено таким образом, чтобы студенты могли на
примерах изучать методы расчета четырехполюсников и фильтров и
использовать приобретенные навыки при самостоятельном решении
типовых задач с целью закрепления теоретического материала и
осмысления электромагнитных процессов в электрических цепях, что
необходимо для успешного изучения специальных электротехнических
дисциплин в практической деятельности инженера-электрика.
Разбор и решение примеров позволяет осознать характер электромагнитных
процессов и закрепить теоретические сведения, но при
этом полезно использовать задачники по ТОЭ и электротехнике и
других авторов [2, 5, 7,10], из которых каждый студент по своему
усмотрению или по рекомендации преподавателя может выбрать необходимые
ему задачи.
3
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ..................................................................................................
Условные обозначения .........................................................................
1. Основные теоретические положения ............................................
1.1. Четырехполюсники и круговые диаграммы ..............................
1.2. Электрические фильтры ..............................................................
2. Расчет и анализ четырехполюсников и круговых диаграмм ..
2.1. Определение параметров пассивных четырехполюсников.
Т- и П-образные схемы замещения ..........................................
2.2. Характеристические параметры четырехполюсников .............
2.3. Составные ЧП ...............................................................................
3
4
6
6
38
56
56
73
93
2.4. Расчет активных четырехполюсников ....................................... 109
2.5. Круговые диаграммы ................................................................... 117
2.6. Задачи смешанного типа ............................................................. 124
Задачи для самостоятельного решения ............................................. 140
3. Расчет и анализ электрических фильтров ...................................
144
3.1. Фильтры низкой частоты типа k ................................................. 144
3.2. Фильтры высокой частоты типа k .............................................. 156
3.3. Полосовые фильтры типа k ........................................................ 165
3.4. Заграждающие фильтры типа k .................................................. 174
3.5. Производные фильтры типа m .................................................... 182
3.6. Пассивные R–C-фильтры ............................................................ 198
Задачи для самостоятельного решения ............................................. 203
Список литературы ..............................................................................
209
210
Стр.210