TEORIA CIRCUITELOR ELECTRICE. Manual pentru studenți. - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Ouvrages (Manuel) Année : 2015

THEORIE DER ELEKTRISCHEN SCHALTUNGEN. Schülerhandbuch.

THEORY OF ELECTRICAL CIRCUITS. Student Handbook.

THÉORIE DES CIRCUITS ÉLECTRIQUES. Manuel de l'étudiant.

TEORIA CIRCUITELOR ELECTRICE. Manual pentru studenți.

Résumé

Um ein systematisches und tiefgreifendes Verständnis der Ziele der Schaltungstheorie zu gewährleisten, haben wir versucht, ein Gleichgewicht zwischen der mathematischen Konzeptualisierung, der Unterstützung der physikalischen Prinzipien und dem ingenieurwissenschaftlichen Ansatz für die Anwendungen zu erreichen. Diese Arbeit umfasst 10 Kapitel, die wie folgt aufgebaut sind: In Kapitel 1 mit dem Titel „Grundbegriffe der Schaltungstheorie“ werden Begriffe eingeführt zu: Elektrifizierungszustand, elektrische Spannung, elektromotorische Spannung; elektrokinetischer Zustand, Leitung, elektrische Stromstärke; Kirchhoffs Theoreme; dipolare Schaltungselemente; Elemente der Graphentheorie. Kapitel 2, „Technik der Schaltungsanalyse“, widmet sich: der Transformation von Quellen und der Schaltung; die Analyse elektrischer Schaltkreise mit Hilfe der Kirchhoffschen Theoreme; die Stromanalyse – die Methode der Konturströme; die Spannungsanalyse von Stromkreisen – die Knotenpotentialmethode der Stromkreisanalyse; die Analyse elektrischer Schaltkreise nach dem Superpositionsprinzip. In Kapitel 3 mit dem Titel „Theoreme elektrischer Schaltkreise“ werden Begriffe eingeführt zu: dem Substitutionssatz; der interne Impedanzoperator des Dipolnetzwerks; Theorem der äquivalenten Spannungs- (Thévenin) und Stromgeneratoren (Norton); der Satz der Erhaltung der Momentanleistung in Stromkreisen; die Theoreme der Verklärung und Reduktion elektrischer Netze. Im Kapitel 4 „Lineare Stromkreise im permanenten harmonischen Bereich“ werden definiert: periodische, alternierende und sinusförmige Signale; symbolische Darstellungen von Sinussignalen; Parameter linearer Wechselstromkreise; Leistungen in einphasigen linearen Wechselstromkreisen; Sätze linearer Schaltkreise in komplexer Form; Schaltungen mit realen Elementen im Sinusmodus; im permanenten Sinusmodus gekoppelte Stromkreise; die Resonanz linearer Schaltkreise im permanenten Sinusregime. Kapitel 5, „Quadripoli. Filter“, stellt die Begriffe vor: Multipole; allgemeine Quadrupole und diportierte Quadrupole; nichtlineare Widerstandsquadrupole; Quadrupol-Schaltungselemente; Quadrupole im permanenten Sinusregime; äquivalente Schemata von Quadrupolen; Verbindung von Quadrupolen; elektrische Frequenzfilter. Kapitel 6 „Dreiphasenstromkreise im permanenten Sinusmodus“ widmet sich: den Eigenschaften dreiphasiger Energieübertragungssysteme; die komplexe Darstellung von Dreiphasensystemen; die Anschlüsse von Drehstromsystemen; die Analyse von mit symmetrischen Spannungen gespeisten Drehstromkreisen; die Methode der symmetrischen Komponenten. Im Kapitel 7 „Lange elektrische Leitungen“ werden folgende Themen behandelt: Stromkreise mit verteilten Parametern; lineare Parameter; Gleichungen langer elektrischer Leitungen; lange homogene bifilare Linien im permanenten Sinusmodus; Spannungs- und Stromwellen bei langen Leitungen im Sinusbetrieb; Linie ohne Verzerrung; verlustfreie Leitung. Kapitel 8, „Lineare Schaltkreise im nichtsinusförmigen periodischen Regime“, ist gewidmet: harmonische Analyse von Signalen und periodischen Funktionen; Entwicklung von Fourier-Reihen; die Präsentation einiger Beispiele für bestimmte periodische Signale; Kennwerte nichtsinusförmiger periodischer Signale; Leistungen linearer Stromkreise im permanenten nicht-sinusförmigen Regime; das Verhalten linearer Schaltungselemente in einem nicht-sinusförmigen Regime; Analyse nichtsinusförmiger Stromkreise; dreiphasige lineare Stromkreise unter symmetrischen nicht-sinusförmigen Spannungen. Im Kapitel 9, „Das transiente Regime linearer Stromkreise“, werden Folgendes vorgestellt: Kommutierungssätze; die Methoden der Analyse im Zeitbereich elektrischer Schaltkreise; Analysemethoden im Frequenzbereich (Laplace-Transformation). Kapitel 10, „Analyse elektrischer Schaltkreise mit Operationsverstärkern“, ist gewidmet: DC-Analyse der Grundkonfigurationen von Operationsverstärkern; das Einschwingverhalten von Stromkreisen, die Operationsverstärker enthalten; zur Antwort in c.a. der Stromkreise, die die Operationsverstärker enthalten. Es wurden mehrere bibliografische Referenzen eingeführt, die im virtuellen Raum des Internets vorhanden sind: Webkurse, die in virtuellen Schulungsumgebungen (Moodle) erstellt wurden, Handbücher mit Websites für Studenten, kostenlose Bildungsressourcen.
In order to ensure a systematic and in-depth understanding of the objectives of the circuit theory, we have tried to achieve a balance between the mathematical conceptualization, the support of the physical principles and the engineering approach to the applications. This work comprises 10 chapters, structured as follows: In chapter 1, entitled "Basic concepts of circuit theory", notions are introduced regarding: electrification state, electric voltage, electromotive voltage; electrokinetic state, conduction, electric current intensity; Kirchhoff's theorems; dipolar circuit elements; elements of graph theory. Chapter 2, "Technique of circuit analysis", is devoted to: the transformation of sources and the circuit; the analysis of electric circuits with the help of Kirchhoff's theorems; the current analysis - the method of contour currents; the voltage analysis of electric circuits - the nodal potential method of circuit analysis; the analysis of electric circuits using the principle of superposition. In chapter 3, entitled "Theorems of electric circuits", notions are introduced regarding: the substitution theorem; the internal impedance operator of the dipole network; theorem of equivalent voltage (Thévenin), current (Norton) generators; the theorem of conservation of instantaneous power in electric circuits; the theorems of transfiguration and reduction of electrical networks. In chapter 4, "Linear electric circuits in permanent harmonic regime", the following are defined: periodic, alternating and sinusoidal signals; symbolic representations of sinusoidal signals; parameters of linear alternating current circuits; powers in linear a.c. circuits single phase; theorems of linear circuits in complex form; circuits with real elements in sinusoidal mode; circuits coupled in permanent sinusoidal mode; the resonance of linear circuits in permanent sinusoidal regime. Chapter 5, "Quadripoli. Filters.", presents the notions of: multipoles; general quadrupoles and diported quadrupoles; non-linear resistive quadrupoles; quadrupole circuit elements; quadrupoles in permanent sinusoidal regime; equivalent schemes of quadrupoles; interconnection of quadrupoles; electric frequency filters. Chapter 6, "Three-phase circuits in permanent sinusoidal regime", is devoted to: the properties of three-phase power transmission systems; the complex representation of three-phase systems; the connections of three-phase systems; the analysis of three-phase circuits fed with symmetrical voltages; the method of symmetrical components. In chapter 7, "Long electric lines", the following are discussed: circuits with distributed parameters; linear parameters; equations of long electric lines; long homogenous bifilar lines in permanent sinusoidal mode; voltage and current waves in the case of long lines in sinusoidal mode; line without distortion; lossless line. Chapter 8, "Linear circuits in non-sinusoidal periodic regime", is devoted to: harmonic analysis of signals and periodic functions; Fourier series development; the presentation of some examples of particular periodic signals; characteristic values of non-sinusoidal periodic signals; powers of linear circuits in permanent non-sinusoidal regime; the behavior of linear circuit elements in a non-sinusoidal regime; analysis of non-sinusoidal circuits; three-phase linear circuits under symmetrical non-sinusoidal voltages. In chapter 9, "The transient regime of linear electric circuits", the following are presented: commutation theorems; the methods of analysis in the time domain of electric circuits; analysis methods in the frequency domain (Laplace Transform). Chapter 10, "Analysis of electrical circuits containing operational amplifiers", is dedicated to: DC analysis of the basic configurations of operational amplifiers; the transient response of electric circuits containing operational amplifiers; to the answer in AC of the electrical circuits containing the operational amplifiers. Several bibliographic references existing in the virtual space of the Internet were introduced: web courses made on virtual training environments (moodle), manuals with websites for students, free educational resources.
Afin d'assurer une compréhension systématique et approfondie des objectifs de la théorie des circuits, nous avons essayé d'atteindre un équilibre entre la conceptualisation mathématique, le support des principes physiques et l'approche technique des applications. Ce travail comprend 10 chapitres, structurés comme suit : Dans le chapitre 1, intitulé « Concepts de base de la théorie des circuits », des notions sont introduites concernant : l'état d'électrification, la tension électrique, la tension électromotrice ; état électrocinétique, conduction, intensité du courant électrique ; les théorèmes de Kirchhoff ; éléments de circuit dipolaire ; éléments de la théorie des graphes. Le chapitre 2, « Technique d'analyse des circuits », est consacré : à la transformation des sources et du circuit ; l'analyse des circuits électriques à l'aide des théorèmes de Kirchhoff ; l'analyse des courants - la méthode des courants de contour ; l'analyse de la tension des circuits électriques - la méthode du potentiel nodal d'analyse des circuits ; l'analyse des circuits électriques selon le principe de superposition. Dans le chapitre 3, intitulé « Théorèmes des circuits électriques », des notions sont introduites concernant : le théorème de substitution ; l'opérateur d'impédance interne du réseau dipôle ; théorème des générateurs équivalents de tension (Thévenin), de courant (Norton) ; le théorème de conservation de la puissance instantanée dans les circuits électriques ; les théorèmes de transfiguration et de réduction des réseaux électriques. Au chapitre 4, « Circuits électriques linéaires en régime harmonique permanent », sont définis : les signaux périodiques, alternatifs et sinusoïdaux ; représentations symboliques de signaux sinusoïdaux ; paramètres des circuits linéaires à courant alternatif ; puissances dans les circuits AC linéaires monophasés ; théorèmes de circuits linéaires sous forme complexe ; circuits avec éléments réels en mode sinusoïdal ; circuits couplés en mode sinusoïdal permanent ; la résonance des circuits linéaires en régime sinusoïdal permanent. Le chapitre 5, « Quadripoli. Filtres. », présente les notions de : multipôles ; quadripôles généraux et quadripôles diportés ; quadripôles résistifs non linéaires ; éléments de circuit quadripolaire ; quadripôles en régime sinusoïdal permanent ; schémas équivalents de quadripôles ; interconnexion de quadripôles ; filtres à fréquence électrique. Le chapitre 6, « Circuits triphasés en régime sinusoïdal permanent », est consacré : aux propriétés des systèmes de transport d'énergie triphasés ; la représentation complexe des systèmes triphasés ; les connexions des systèmes triphasés ; l'analyse de circuits triphasés alimentés par des tensions symétriques ; la méthode des composantes symétriques. Au chapitre 7, « Lignes électriques longues », sont abordés : les circuits à paramètres distribués ; paramètres linéaires ; équations de longues lignes électriques ; de longues lignes bifilaires homogènes en mode sinusoïdal permanent ; ondes de tension et de courant dans le cas de lignes longues en mode sinusoïdal ; ligne sans distorsion ; ligne sans perte. Le chapitre 8, « Circuits linéaires en régime périodique non sinusoïdal », est consacré à : l'analyse harmonique des signaux et des fonctions périodiques ; Développement de séries de Fourier ; la présentation de quelques exemples de signaux périodiques particuliers ; valeurs caractéristiques des signaux périodiques non sinusoïdaux ; puissances des circuits linéaires en régime permanent non sinusoïdal ; le comportement des éléments de circuits linéaires dans un régime non sinusoïdal ; analyse de circuits non sinusoïdaux ; circuits linéaires triphasés sous tensions symétriques non sinusoïdales. Au chapitre 9, « Le régime transitoire des circuits électriques linéaires », sont présentés : les théorèmes de commutation ; les méthodes d'analyse dans le domaine temporel des circuits électriques ; méthodes d'analyse dans le domaine fréquentiel (Transformée de Laplace). Le chapitre 10, « Analyse des circuits électriques contenant des amplificateurs opérationnels », est dédié à : l'analyse DC des configurations de base des amplificateurs opérationnels ; la réponse transitoire des circuits électriques contenant des amplificateurs opérationnels ; à la réponse en c.a. des circuits électriques contenant les amplificateurs opérationnels. Plusieurs références bibliographiques existant dans l'espace virtuel d'Internet ont été introduites : cours web réalisés sur des environnements de formation virtuels (moodle), manuels avec sites web pour les étudiants, ressources pédagogiques gratuites.
În scopul asigurării unei înţelegeri sistematice şi de profunzime a obiectivelor teoriei circuitelor, am încercat să realizăm un echilibru între conceptualizarea matematică, susţinerea principiilor fizice şi abordarea inginerească a aplicaţiilor. Această lucrare cuprinde 10 capitole, structurate după cum urmează: În capitolul 1, intitulat ''Concepte de bază ale teoriei circuitelor'', sunt introduse noţiuni privind: starea de electrizare, tensiunea electrică, tensiunea electromotoare; starea electrocinetică, conducţie, intensitatea curentului electric; teoremele Kirchhoff; elemente dipolare de circuit; elemente de teoria grafurilor. Capitolul 2, ''Tehnica analizei circuitelor", este consacrat: transformării surselor şi circuitului; analizei circuitelor electrice cu ajutorul teoremelor Kirchhoff; analizei în curent - metoda curenţilor de contur; analizei în tensiune a circuitelor electrice - metoda potenţialelor nodale de analiză a circuitelor; analizei circuitelor electrice utilizând principiul superpoziţiei. În capitolul 3, intitulat ''Teoremele circuitelor electrice'', sunt introduse noţiuni privind: teorema substituţiei; operatorul de impedanţă internă al reţelei dipolare; teorema generatoarelor echivalente de tensiune (Thévenin), de curent (Norton); teorema de conservare a puterii instantanee în circuitele electrice; teoremele de transfigurare şi reducere a reţelelor electrice. În capitolul 4, ''Circuite electrice liniare în regim armonic permanent'', se definesc: semnale periodice, alternative şi sinusoidale; reprezentări simbolice ale semnalelor sinusoidale; parametrii circuitelor liniare de curent alternativ; puteri în circuite liniare de c.a. monofazat; teoremele circuitelor liniare în formă complexă; circuite cu elemente reale în regim sinusoidal; circuite cuplate în regim permanent sinusoidal; rezonanţa circuitelor liniare în regim permanent sinusoidal. Capitolul 5, ''Cuadripoli. Filtre.", prezintă noţiunile de: multipoli; cuadripoli generali şi cuadripoli diporţi; cuadripoli rezistivi neliniari; elemente cuadripolare de circuit; cuadripoli în regim permanent sinusoidal; scheme echivalente ale cuadripolilor; interconectarea cuadripolilor; filtre electrice de frecvenţă. Capitolul 6, ''Circuite trifazate în regim permanent sinusoidal", este consacrat: proprietăţilor sistemelor trifazate de transmitere a energiei; reprezentării în complex a sistemelor trifazate; conexiunilr sistemelor trifazate; analizei circuitelor trifazate alimentate cu tensiuni simetrice; metodei componentelor simetrice. În capitolul 7, “Linii electrice lungi” , sunt discutate: circuitele cu parametri repartizaţi; parametri lineici; ecuaţiile liniilor electrice lungi; liniile lungi omogene bifilare în regim permanent sinusoidal; undele de tensiune şi de curent în cazul liniilor lungi în regim sinusoidal; linia fără distorsiuni; linia fără pierderi. Capitolul 8, “Circuite liniare în regim periodic nesinusoidal”, este consacrat: analizei armonice a semnalelor şi a funcţiilor periodice; dezvoltării în serie Fourier; prezentării unor exemple de semnale periodice particulare; valorilor caracteristice ale semnalelor periodice nesinusoidale; puterilor circuitelor liniare în regim permanent nesinusoidal; comportării elementor liniare de circuit în regim nesinusoidal; analizei circuitelor în regim nesinusoidal; circuitelor liniare trifazate sub tensiuni simetrice nesinusoidale. În capitolul 9, “Regimul tranzitoriu al circuitelor electrice liniare”, sunt prezentate: teoremele comutaţiei; metodele de analiză în domeniul timp a circuitelor electrice; metodele de analiză în domeniul frecvenţă (Transformata Laplace). Capitolul 10, “Analiza circuitelor electrice ce conţin amplificatoare operaţionale”, este consacrat: analizei în curent continuu a configuraţiilor de bază ale amplificatoarelor operaţionale; răspunsului în regim tranzitoriu al circuitelor electrice ce conţin amplificatoare operaţionale; răspunsului în c.a. al circuitelor electrice ce conţin amplificatoarelor operaţionale. Au fost introduse mai multe referințe bibliografice existente în spațiul virtual al internetului: cursuri web realizate pe medii virtuale de instruire (moodle), manuale cu situri web pentru studenți, resurse educaționale gratuite.
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Citer

Adrian Adascalitei. TEORIA CIRCUITELOR ELECTRICE. Manual pentru studenți.. Editura PERFORMANTICA Institutul Naţional de Inventică, Iaşi. , pp.1-389, 2015, 978-606-685-301-9. ⟨hal-04468786⟩

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