Основы электротехники

1. Теоретические основы электротехники

Дегтярев С. А., осенний семестр 2015/2016, ФИБС

2. Содержание лекции

Формальности
Обзор курса
Введение в теоретическую электротехнику:
ТОЭ – это не сложно!
Основные определения
Законы Ома и Кирхгофа
Классификация электрических цепей
Краткие выводы
2

3. Формальности

Лектор:
• Дегтярев Сергей Андреевич
Итоговая аттестация:
• Экзамен
Занятия:
• Лекции
• Практика (по результатам составляется рейтинг)
Отчетность в течение семестра:
• Рейтинг сдается в деканат 3 раза за семестр
(в октябре, в ноябре, в конце семестра)
• Пропуск двух и более занятий подряд – служебная записка в деканат
• Домашние задания сдаются на следующем практическом занятии
3

4. Формальности (продолжение)

Виды промежуточного контроля:
Самостоятельные работы – обычно можно
пользоваться конспектом, учебными пособиями и т. п.
Контрольные работы – 3 работы за семестр; нельзя
пользоваться никакими справочными материалами;
ненаписанные контрольные выносятся на экзамен
Домашние задания – задаются на каждом
практическом занятии, обязательно сдать на
следующем практическом занятии
4

5. Рейтинг

Основные показатели для расчета рейтинга
• Средний балл
• Процент выполнения учебного плана (процент
выполненных работ – домашних, самостоятельных,
контрольных)
• Рейтинг = (средний балл) х (процент выполнения)
• Посещаемость
Рейтинг может влиять на экзаменационную
оценку в спорных случаях
5

6. Список литературы

Основная литература:
Дополнительная
литература:
6
• Основы теоретической электротехники: Учебное пособие / Ю. А.
Бычков, В. М. Золотницкий, Э. П. Чернышев, А. Н. Белянин – СПб.:
Издательство «Лань», 2009.
• Сборник задач по основам теоретической электротехники:
Учебное пособие / Под. ред. Ю. А. Бычкова, В. М. Золотницкого,
Э. П. Чернышева, А. Н. Белянина, Е. Б. Соловьевой. – СПб.:
Издательство «Лань», 2011.
• Основы теории цепей: Лабораторный практикум по
теоретической электротехнике / Под ред. Ю. А. Бычкова, Е. Б.
Соловьевой, Э. П. Чернышева. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ»,
2012.
• Справочник по основам теоретической электротехники: Учебное
пособие / Под. ред. Ю. А. Бычкова, В. М. Золотницкого, Е. Б.
Соловьевой, Э. П. Чернышева. – СПб.: Издательство «Лань», 2012.
• Савельев И. В. Курс общей физики. Книга 2. Электричество и
магнетизм
• Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей
• К. Титце, У. Шенк Полупроводниковая схемотехника
• Хоровиц П., Хилл У. - Искусство схемотехники
• Открытый курс 6.002 OCW MIT – http://ocw.mit.edu

7. Обзор курса

Основные темы курса теоретических основ электротехники (1
семестр):
Расчет резистивных электрических цепей (схемотехника)
Расчет линейных динамических цепей (схемотехника, теория
управления)
Численные методы расчета (компьютерная обработка
сигналов)
Расчет линейных динамических цепей при синусоидальных
воздействиях (схемотехника, схемы электропитания)
Операторный метод расчета цепей – преобразование Лапласа
(теория управления)
Частотные характеристики (радиотехника, аудиотехника, ТВ)
Расчет трехфазных цепей (схемы электропитания)
Индуктивно связанные цепи (трансформаторная техника,
схемы электропитания)
7

8. Обзор курса

Основные темы курса теоретических основ электротехники
(2 семестр):
Спектральные методы расчета цепей (радиотехника,
телевидение, аудиовизуальная техника)
Активные цепи и операционные усилители
(схемотехника, цифровая техника)
Длинные линии – цепи с распределенными параметрами
(устройства СВЧ и антенны)
Дискретные системы (цифровая обработка сигналов,
компьютерное зрение, цифровые устройства и
микропроцессоры, системы на кристалле, медицинская
техника)
Нелинейные системы (схемотехника, аудиовизуальная
техника, радиотехника)
8

9. Пример

Лампа накаливания
Задача: моделировать поведение лампы накаливания в
электрической цепи
*источник изображения: http://jeromeabel.net
9

10. Пример (продолжение)

Подключим лампу к источнику напряжения
*источники изображений: http://jeromeabel.net, https://openclipart.org
10

11. Пример (продолжение)

Цель
Построить модель объекта, пригодную для
предсказания его поведения с достаточной точностью
Средства достижения цели:
Рассматривать только интересные нам свойства и
параметры объектов (абстракция)
Пользоваться наиболее простыми методами, точности
которых еще хватает для решения задачи (упрощение
и идеализация)
Применять известные математические методы для
построения и использования модели
11

12. Пример (продолжение)

Какой ток будет протекать через лампочку?
Как долго лампочка будет работать от одной батарейки?
Какого сечения нужно выбрать провода для соединения?