Электротехника и электроника

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
И ЭЛЕКТРОНИКА

С.Н. МАРКЕЛОВ
Б.Я. САЗАНОВ

Допущено 
Министерством образования Российской Федерации 
в качестве учебного пособия для студентов учреждений 
высшего и среднего профессионального образования, 
обучающихся по группе специальностей 
«Энергетика», «Электротехника», «Электроснабжение», 
«Эксплуатация транспортного электрооборудования и автоматики»

Москва
ИНФРА-М
2020

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

УДК 621.3(075.8)
ББК 31.2я73
 
M26

Р е ц е н з е н т ы:
Зайцев А.Ф. — доктор технических наук, профессор кафедры ВА 
РВСН имени Петра Великого;
Кольниченко Г.И. — доктор технических наук, профессор ГОУ 
ВО «МГУЛ»;
Петрова Т.В. — преподаватель высшей категории ГОУ СПО «Колледж городского хозяйства № 64»

ISBN 978-5-16-014451-1 (print)
ISBN 978-5-16-106978-3 (online)
© Маркелов С.Н., 
Сазанов Б.Я., 2013

Маркелов С.Н.
М26  
Электротехника и электроника : учеб. пособие / С.Н. Маркелов, 
Б.Я. Сазанов. — М. : ИНФРА-М, 2020. — 267 с. — (Высшее образование: Бакалавриат).

ISBN 978-5-16-014451-1 (print)
ISBN 978-5-16-106978-3 (online)

Учебное пособие посвящено изучению основных положений теории 
электрических цепей и общей электротехники. В нем приведены задачи 
с решениями по основным разделам электротехники, а также рассматриваются вопросы использования программного комплекса «Electronics 
Workbench» для компьютерного моделирования электрических цепей любой сложности современными компьютерными методами при проведении 
практических занятий, выполнении контрольных работ.
Содержание учебного пособия соответствует действующей типовой 
учебной программе раздела «Электротехника» дисциплины «Электротехника и электроника» для студентов вузов, получающих квалификацию 
бакалавра и специалиста, обучающихся по укрупненным группам специальностей 13.00.00 «Электро- и теплоэнергетика», 24.00.00 «Авиационная 
и ракетно-космическая техника» и 23.00.00 «Техника и технологии наземного транспорта».
Может быть также использовано при подготовке специалистов по электротехническим специальностям в учреждениях среднего профессионального образования.

УДК 621.3(075.8)
ББК 31.2я73

…………………………………………....….………….... 6 
I. …………..………………... 7 
1. …….…7 
1.1. , ….……………...………...…….……………... 7 
1.2. .
............................................................................... 9 
1.3. …….……………… 14 
1.4. ……………….... 17 
1.5. …………... 21 
1.6. …..34 
2. ……………………...…..….……...... 39 
2.1. .
…..…………39 
2.2. .….……………………….………… 42 
2.3. . ..……………………………………………….……43 
2.4. R, L, C……………………...................................46 
2.5. ………………..….………………...48 
2.6. R, L C ………………………………………....49 
2.7. ………...…………………………..............54 
2.8. …..57
2.9. .
…………………………………..…..60 
3. ……….….......64 
3.1. . …………………………………………….....64 
3.2. …………………………………………………..68 
3.3. ….………….....70 
3.4. …………….. 74 
3.5. …………… 80 
4. ………........... 82 
4.1. . ….82 
4.2. …86
4.3. ………………………….…………….……95 
5. ………………….. 98 

5.1. ……………….……...98 
5.2. .. 104 
5.3. ……………...……. 108 
5.4. ………. 112 
6. ……………………………….…114 
6.1. …………………………………...………114 
6.2. …………..…..116 
6.3. ………………………………………..…120 
6.4. …….122 
6.5. …………………………………………..124 
6.6. ……………………..……..126 
6.7. .…………………………..…………….………128 
7. ……………...…….130 
7.1. ………………………………………..130 
7.2. ………………………………. 133 
7.3. ……………………………...…138 
7.4. ………………………………………….140 
8. ……………………………....................159 
8.1. …………………………………………...…………..159 
8.2. . …………...… 160 
8.3. . …….……163 
8.4. ...164 
8.5. ……………………….…….178 
9. ..…………………..……...190 
9.1. , ………..………….190 
9.2. .
, ………..................................193 

9.3. ……………………………………………199 
9.4. .
, ……………………..……203 
9.5. ...…207 
9.6. , ………………………….……………...........209 
9.7. …...212 
9.8. ………………………………………………213 
II. …………………………………………………..219
10. .......219 
10.1. ………………..219 
10.2.          ………………………...230 
11 .……. ……255 
11.1. RC-………...…257 
11.2. RC-………262 
11.3. ……..264 
………………………………………...………………....266 

, , «». . ,
 , , , , . .
. .
, , . .
«Electronics Workbench».
, , . .. ,
-.. : 8 . .. , 55, 64.

I 
1 

1.1. , – , , , . XIX .

, .

.

– . , ().
() (): 1= 1/.

, , (): , .

, .
: . . , . , , .
«».
,
, . 

(,
)
, , .
«».
()  (), , : , , (), (), , .
. – 
, , (. 1.1). , , . , . , .

. 1.1 

m, – n,
(n – 1). k = m – (n – 1).  
:
I, P, U, E, , rU() R. I (, ), – E (, ), – R (), – U
(, ), – g (, ), – P (, ),
– (, ).
I, R, U () I = f(U) (. 1.2). (R=const (1)) (R=var (2)). 

. 1.2 

:
– U, I, E; 
                        – u, i, e; 
– ;
                                                              – ;
– ;
                                                     – ;
– ;
                                   – ;
, , – ;
                                                              – ;
– u, i, e;
                                           – u, i, e; 
– ;
                                                                 – c .
1.2. .
W(t). P(t) = dW(t)/dt P = UI.
, – . U «+» «-» () . 1.3, R . , . , (
)
b (
b
),
.
R
I
b

. 1.3 

, b:
                                           
.
b
a
ab
U
                           
  (1.1)

, Uab
.
R
I
, , , .
, . , .
, , . . 1.3 , I. () . :
Uac
.
a
. b E (.
1.3), b (), , E, ..:
.
E
c
b
b (. 1.3) b (), , , :
.
E
c
b
, . , b, R:
.
R
I
b
a
, (.1.3) R
I
E
c
a
, Uac
E
R
I
c
a
                       
 (1.2) 

(.1.3) ,
R
I
E
c
a

Uac
.
E
R
I
c
a
                       
 (1.3) 

. . , Uac , .
,
Uca
.
a
c
Uca= –Uac. , () . , , .
, , . , .. , I, r,  
 
U = rI ,                                             (1.4) 
U12 = U = E – U= E – rI,                              (1.5) 

                                      E = U + I r.

,                                                   = R I2
.                                           (1.6) 

, , g = 1/R, P = R I2 = U2 /R = g U2 = I2 /g = U/I. 

: , .
, rR, UU, , , R , R 0 (. 1.4).
, rR rR0 (. 1.4), .. R.

. 1.4 

U= f(I) – 
, , – , (. 1.5). 

. 1.5 

: r– R,
. , (. 1.6). 

. 1.6 

, , , . 1.7. r= 0 () (. 1.8). 

. 1.7                                               . 1.8 

(1.5) r,                       E/ r= I + U/ r= I + gU  , 
             (1.7) 
g= 1/ r– ,      J = I + I.  
 
 
   (1.8) 
J = E/ r– , (R = 0). 

I= U/ r= gU;
                                       I = U/R = g U .                          
(1.9) 

(1.9) I = E/ rr(. 1.9). 
. , I=const, . . :
 
 
 
P/U = I = const.  
 
 
(1.10) 
, rrR. 
, . 1.10. 

. 1.9                                               . 1.10