Принимаем заказы на выполнение контрольных, курсовых, дипломных работ

Сервис для выполнения любых видов студенческих работ

Сервис для выполнения любых видов студенческих работ

 

Народная медицина

Соблазн возбуждающая  жвачка

Соблазн возбуждающая жвачка

 

KupiVip – крупнейший онлайн-магазин

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Renoven - антиварикозный   бальзам

Renoven - антиварикозный бальзам

ШефМаркет. Доставка продуктов с рецептами

Уборка   квартир в Москве

Уборка квартир в Москве

Дизайнерская мебель

Заказ и доставка билетов

Заказ и доставка билетов

 Академия Моды и Стиля

Академия Моды и Стиля

 

Интернет-магазин Olympus

Интернет-магазин Olympus<


Методы расчета электрической цепи постоянного и переменного тока

Электрическая цепь с идеальным конденсатором

Пусть к конденсатору (рис. 2.5) подведено синусоидальное напряжение

.

Ток в конденсаторе

Амплитуда тока Im = ω∙C∙Ucm. Среднеквадратичное значение тока

Величину

имеющую размерность сопротивления, называют емкостным сопротивлением. Емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте источника питания и емкости конденсатора.

Синусоида емкостного тока опережает по фазе синусоиду напряжения на конденсаторе на угол сдвига фаз . На рис. 2.5 построены графики i, uc, векторы среднеквадратичных значений тока и напряжения на конденсаторе для случая, когда начальная фаза ψu = 0.

Комплексные амплитуды напряжения и тока равны:

,

Разделив правую и левую части последнего выражения на , получим уравнение, связывающее комплексные значения тока и напряжения:

,

где (– jxc) – комплекс емкостного сопротивления.

Это уравнение выражает закон Ома в комплексной форме для участка цепи с идеальным конденсатором. Комплекс тока конденсатора равен комплексу напряжения, деленному на комплекс емкостного сопротивления конденсатора.

Мгновенное значение мощности

Среднее за период значение мощности цепи с идеальным конденсатором равно нулю:

*  .

Как и в цепи с идеальной катушкой, здесь наблюдаются процессы колебания энергии   – чередование промежутков времени, в течение которых энергия от источника запасается в электрическом поле конденсатора, с промежутками времени, когда энергия возвращается обратно источнику.

Амплитуду колебаний мощности в цепи с конденсатором называют реактивной емкостной мощностью и обозначают Qc = UcI = xcI2.

Как и реактивная индуктивная мощность, реактивная емкостная мощность измеряется в ВАр.

Электрическая цепь с реальной индуктивной катушкой

Пусть в реальной индуктивной катушке с индуктивностью L и активным сопротивлением R имеется ток  Необходимо установить закон изменения напряжения u на ее зажимах.

Заменим реальную катушку пассивным двухполюсником, состоящим из последовательно соединенного резистивного элемента с сопротивлением R и индуктивного элемента с индуктивностью L. Согласно второму закону Кирхгофа мгновенное значение напряжения двухполюсника

,

где uR и uL – соответственно напряжения на резистивном и индуктивном элементах катушки.

Амплитуду Um и начальную фазу ψn напряжения u определим, пользуясь комплексным методом. С этой целью от уравнения электрического состояния для мгновенных значений перейдем к уравнениям для комплексных значений напряжений и тока:

.

Комплексное значение тока , комплексные значения напряжений , . Тогда комплексное напряжение на входе цепи

.


Комплексная величина Z = R + jxL называется комплексом полного сопротивления индуктивной катушки. В формулах пользуются и показательной формой записи комплекса полного сопротивления

,

где  – модуль комплекса полного сопротивления,

 – его аргумент.

Комплекс напряжения можно записать в следующем виде

.

Закон Ома для рассматриваемой цепи в комплексной форме:

.

На рис. 2.6 приведена векторная диаграмма цепи. При построении этой диаграммы за исходный взят вектор тока İ, совпадающий с осью +1. Вектор напряжения на резисторе совпадает по фазе с вектором тока. Вектор напряжения на индуктивном элементе опережает по фазе вектор тока на угол сдвига фаз . Вектор напряжения  равен геометрической сумме векторов , он опережает вектор тока на угол сдвига фаз .

Векторную диаграмму на рис. 2.6 называют треугольником напряжений. Если каждую из сторон треугольника напряжений разделить на İ, то получим треугольник комплексов сопротивлений.

2.3.5. Мощность индуктивной катушки

Пусть ток в индуктивной катушке изменяется по закону , напряжение на индуктивной катушке . Мгновенное значение мощности равно произведению мгновенных значений напряжения и тока:

Среднее за период значение мощности

.

Так как U = z ∙ I, а , то среднее значение мощности можно определить иначе: .

Из полученного соотношения видно, что среднее значение мощности цепи равно ее активной мощности. Поэтому среднюю мощность цепи синусоидального тока обычно называют активной мощностью. Активная мощность равна произведению действующих значений напряжения и тока на косинус угла сдвига фаз между ними.

Наибольшее значение активной мощности, которое быть получено при данных значениях напряжения тока, называют полной мощностью и обозначают S.

Величина  является реактивной индуктивной мощностью цепи.

Активная, реактивная и полная мощности находятся в квадратуре:

.

Хотя все три мощности цепи (активная, реактивная и полная) имеют одну и ту же размерность, для их различия введены единицы различных наименований: для активной мощности ватты (Вт, кВт, МВт), для реактивной мощности – вольт-амперы реактивные (ВАр, кВАр, МВАр), для полной мощности – вольт-амперы (ВА, кВА, МВА).

Полная мощность является расчетной мощностью машины, так как эта мощность учитывает напряжение и ток, по величинам которых выбирают все элементы электротехнических устройств и аппаратов. Поэтому в паспорте машин указывается их полная мощность.

Активная мощность Р является средней мощностью преобразования электрической энергии в другие виды. Величина Р зависит не только от тока и напряжения, но также от , который обычно называют коэффициентом мощности:

.

Коэффициент мощности зависит от соотношения между активным и индуктивным сопротивлениями. По его величине судят о том, какую часть полной мощности цепи составляет активная мощность.

Реактивная мощность QL характеризует амплитуду колебания мощности обмена энергией между источником и магнитным полем катушки.

Активную, реактивную и полную мощности можно получить по комплексным значениям напряжения  и тока . Для этого необходимо взять сопряженный комплекс тока (обозначается звездочкой)  и умножить его на комплекс напряжения :

.

Это произведение обозначают буквой  и называют комплексом полной мощности

.

Симметричный генератор с фазным напряжением