Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!
Текст из файла (страница 4)
.
.
9. Идеальные элементы (резистивный, индуктивный и емкостный) в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
R-элемент | L-элемент | C-элемент |
| | |
1. Отсутствуют переменные электромагнитные поля. 2. Происходит полное преобразование электроэнергии в работу. | 1. Отсутствует преобразование электроэнергии в другие виды (работу) |
2. Происходит периодический обмен электроэнергией между переменным магнитным полем L-элемента и источником. | 2. Происходит периодический обмен электроэнергии между переменным электрическим полем и источником. |
, . По второму правилу Кирхгофа: . |
, , , так как отсутствует магнитное поле. , . | , ( ), , , . | , ( ), , , . |
Особенности цепи. |
1. Сдвиг фаз. . |
в резистивном элементе сдвиг фаз , то есть ток и напряжение совпадают по фазе. | В индуктивном элементе сдвиг фаз , то есть напряжение опережает ток на четверть периода. | В емкостном элементе сдвиг фаз , то есть напряжение отстаёт от тока на четверть периода. |
2. Коэффициент использования мощности . Определяет степень преобразования электроэнергии в работу. |
. Вся электрическая мощность преобразуется в работу. | | |
Преобразование электрической мощности не происходит. |
3. Закон Ома. |
, , . | , , - индуктивное сопротивление. , . | , - емкостное сопротивление. , . |
4. Векторная диаграмма. |
| | |
Произведение действующих значений напряжения между выводами источника
и тока источника
определяет так называемую полную мощность источника, равной полной мощности пассивного двухполюсника:
.
Процесс обмена энергией между источником энергии и совокупностью индуктивных и емкостных элементов пассивного двухполюсника отображается его реактивной мощностью, равной реактивной мощности источника:
.
Активная мощность двухполюсника и источника зависит от действующих значений напряжения и тока, а также от
- коэффициента мощности. Активная мощность пассивного двухполюсника всегда положительна и не зависит от знака угла
(
). Она определяет энергетический режим пассивного двухполюсника в целом, то есть среднюю скорость необратимого преобразования энергии во всех резистивных элементах пассивного двухполюсника.
,
.
.
.
10. Реальная катушка и реальный конденсатор в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
R-L (реальная катушка) | R-С (реальный конденсатор) |
Реальная катушка наряду с индуктивность L, связанной с наличием переменного магнитного поля (ПМП), обладает активным сопротивлением, обусловленным сопротивлением провода ( ), из которого изготовлена катушка и на которой происходят Джоулиевы потери, вызывающие нагрев катушки, то есть: | В реальном конденсаторе наряду с ёмкостью С, связанной с наличием переменного электрического поля (ПЭП), существуют тепловые потери элек5троэнергии в следствии переменной поляризации диэлектрика конденсатора и приводящие его к нагреванию. Эти тепловые потери на схеме можно представить в виде фиктивного элемента. . |
Уравнение электрического равновесия |
для действительного значения. , | , |
Особенности цепи |
1. Сдвиг фаз |
В RL цепи: Напряжение опережает ток. | В RС цепи: Ток опережает напряжение. |
2. Коэффициент использования мощности (КИМ) . |
Характеризует степень преобразования электроэнергии в другие виды, то есть в работу как полную так и бесполезную. КИМ . |
3. Результирующая векторная диаграмма. |
, . | , . Знак «-» обычно опускается и обозначает емкостной характер цепи. . |
4. Треугольники напряжений, сопротивлений и мощности. |
Если вектор напряжения на векторной диаграмме (ВД) разложить на активную и реактивную составляющие, то получим треугольник напряжений. |
| |
Если напряжения поделить на ток, получим скалярный треугольник сопротивления R. |
| |
, , , , , . |
Если треугольник сопротивлений умножить на квадрат силы тока (I2), получим треугольник мощности. |
| |
, , , , , . |
5. Закон Ома. , . |
| |
Произведение действующих значений напряжения между выводами источника
и тока источника
определяет так называемую полную мощность источника, равной полной мощности пассивного двухполюсника:
.
Процесс обмена энергией между источником энергии и совокупностью индуктивных и емкостных элементов пассивного двухполюсника отображается его реактивной мощностью, равной реактивной мощности источника:
.
Активная мощность двухполюсника и источника зависит от действующих значений напряжения и тока, а также от
- коэффициента мощности. Активная мощность пассивного двухполюсника всегда положительна и не зависит от знака угла
(
). Она определяет энергетический режим пассивного двухполюсника в целом, то есть среднюю скорость необратимого преобразования энергии во всех резистивных элементах пассивного двухполюсника.
,
.
.
.
11. Последовательная цепь переменного тока, содержащая резистивный, индуктивный и емкостный элементы. Основные соотношения и особенности цепи.
По второму правилу Кирхгофа уравнение электрического равновесия записывается в виде:
,
.
Векторная диаграмма:
В зависимости от соотношения реактивных элементов
, различают три режима работы электрической цепи:
-активно-индуктивный | -активно-емкостной | -режим резонанс напряжений |
1. Полная векторная диаграмма. |
| | |
2. Эквивалентное реактивное сопротивление цепи. |
- эквивалентное индуктивное сопротивление. . | - эквивалентное емкостное сопротивление. . | , , . |
3. Схема замещения. |
| | |
4. Результирующая векторная диаграмма. |
| | |
5. Треугольники напряжений, сопротивлений и мощности. |
| | |
- полное сопротивление I-R-L цепи, , , . |
| | |
. , , . - формула Джоуля-Ленца. , . |
7. Закон Ома. . В случае нескольких элементов: . В комплексном виде: . |
12. Расчет последовательной цепи переменного тока. Схема замещения. Резонанс напряжений. Особенности цепи.
По второму правилу Кирхгофа уравнение электрического равновесия записывается в виде:
,
.
Векторная диаграмма:
Характеристики
Список файлов учебной работы