Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Представление комплексного числа на плоскости



Алгебраическая форма - более удобная форма записи комплексных чисел при их сложении и вычитании.

Тригонометрическая форма записи комплексных чисел наиболее удобна при переходе к алгебраической форме записи от показательной.

Показательная форма записи комплексных чисел является производной от тригонометрической, с учетом того, что в соответствии с формулой Эйлера: , , где - поворотный множитель (показывает, что вектор повернут относительно вещественной оси в положительном направлении на угол ).

Поворотные множители и могут быть записаны в следующем виде:

; ; .

Показательная форма записи комплексных чисел оказывается более удобной формой записи при умножении, делении, извлечении корней, логарифмировании комплексных чисел. В табл. 2.1 показан переход от записи мгновенных значений синусоидальных функций времени к показательной тригонометрической и алгебраической формам записи комплексных чисел (максимальное значение ЭДС B, действующее значение B).

Электрическая цепь синусоидального тока в общем случае содержит активное сопротивление R, индуктивность L и емкость C (табл.2.2).

Расчетные формулы для электрических цепей синусоидального тока с различным сочетанием элементов R, L и C можно получить также из табл.2.3.

Комплексная мощность цепи с активным, индуктивным и емкостным сопротивлением ( R, XL, XC ): ,

где - активная мощность; - индуктивная составляющая реактивной мощности; - емкостная составляющая реактивной мощности.

В неразветвленной электрической цепи синусоидального тока с индуктивностью L, емкостью C и активным сопротивлением R при определенных условиях может возникнуть резонанс напряжений (особое состояние электрической цепи, при котором ее реактивное индуктивное сопротивление XL оказывается равным реактивному емкостному XC сопротивлению цепи): или .

Таблица 2.1.

Математические выражения
Мгновенное значение синусоидальной функции времени Формы записи комплексных величин
показательная тригонометрическая алгебраическая
здесь

 

Таблица 2.2.

Элементы электрической цепи

Элементы цепи Условное изображение на схемах Сопротивление Ом Комплексное соединение, Ом Проводимость См
    Резистор   R      
 
C
i
i
 
L
Катушка индуктив-ности

     
    Конденсатор      

L
i
R

Резистор и катушка индуктив-ности

 

 

R
C
i
Резистор и конденсатор

 

C
i
L
R

 

Резистор, катушка индуктив-ности и конденсатор

 

Расчетные формулы для расчета электрических цепей

Элементы цепи Комплексная проводимость См Угол сдвига фаз между напряжением и током Комплексная мощность   Векторные диаграммы на плоскости комплексных чисел
тока и напряжений проводимостей
    Резистор      
    Катушка индуктив-ности      
    Конденса-тор      
  Резистор и катушка индуктив-ности    
  Резистор и конден-сатор      
 
G +1
+j
-j
-j
UC
U
UR
UL
I
+1
+j
Резистор, катушка и конден-сатор

         

 

Полное сопротивление цепи при резонансе напряжений имеет минимальное значение, равное активному сопротивлению R цепи:

, , .

Угол сдвига фаз между напряжением и током:

,

при этом ток и напряжение совпадают по фазе. Коэффициент мощности цепи имеет максимальное значение:

.

Реактивная мощность цепи при резонансе напряжений:

.

Активная мощность цепи при резонансе приобретает наибольшее значение, равное полной мощности:

.

Примеры решения задач

Задача № 1.

В сеть переменного тока при напряжении U =120 B и частоте f =50 Гц включена катушка с индуктивностью L =0, 009 Гн ( R K=0).

Определить реактивную мощность Q катушки, записать выражения для мгновенных значений напряжения и тока , ЭДС самоиндукции , мгновенной мощности , если начальная фаза напряжения YU = 900.

Решение

Индуктивное сопротивление катушки:

Ом

Действующее значение тока:

А

Реактивная мощность цепи:

 

Вар кВар

Амплитудные значения напряжения и тока:

В

А

Мгновенные значения напряжения и тока:

В,

А

ЭДС самоиндукции катушки:

В

Мощность цепи:

Для действующих значений напряжения и тока:

(В× А)

Задача № 2

К сети переменного тока при напряжении U = 220 B и частоте =50 Гц подключен конденсатор с емкостью C =20 мкФ. Определить его реактивное сопротивление ХС ток I, реактивную мощность QC.

Решение

Реактивное сопротивление конденсатора:

Ом.

Ток в цепи конденсатора:

А.

Реактивная мощность цепи:

Вар.

 

Задача № 3

Для неразветвленной электрической цепи переменного тока с катушкой индуктивности L и конденсатором C. Определить частоту , ток I в цепи, напряжение на зажимах индуктивности UL и на зажимах конденсатора UC при резонансе напряжений, если индуктивность катушки L =1, 5 Гн, емкость конденсатора C = 42 мкФ, активное сопротивление катушки R = 50 Ом, напряжение, действующее в цепи U = 100 B.

Решение

Резонансная частота цепи:

Гц.

При резонансе ток в цепи:

А.

Напряжение на зажимах катушки при резонансе:

В.

Напряжение на зажимах конденсатора при резонансе:

В.

Контрольное задание 2.1

В электрической цепи переменного тока имеет место резонанс напряжений (рис. 2.2) при частоте питающего тока (табл. 2.5). Используя данные, приведенные в табл. 2.4, для соответствующего варианта задания, определить индуктивное напряжение на зажимах катушки индуктивности UK, активное RK и индуктивное XK сопротивления катушки, индуктивность L, емкость конденсатора C, активную P и реактивную Q мощность.

Рис. 2.2. Схема к заданию 2.1

Таблица 2.4

Величины Варианты задания 2.1
 
U, В
UC, В
I, A

 

Величины Варианты задания 2.1
 
U, В
UC, В
I, A

 

Таблица 2.5

Варианты 1-3 4-6 7-9 10-12 13-15 16-18 19-21 22- 25
, Гц

 


Поделиться:



Популярное:

  1. MS Excel. Графическое представление данных.
  2. Алгоритм А-3 Представление результатов работы группы (мастерской).
  3. Брошена игральная кость. Найти вероятность выпадения четного числа.
  4. Видеть и слышать. Искусство. Красота. Аскетизм. Представление. Проблемы. Пространство.
  5. Визуальное представление звуков.
  6. Вопрос 1. Основные психические процессы. Мышление и интеллект. Творчество. Представление. Воображение.
  7. Вопрос 63. Что говорили имамы религии из числа наших праведных предшественников по вопросу об утверждении /иcтивa'/ Аллаха на Его троне?
  8. ВСТРЕЧА. ПРИВЕТСТВИЕ. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
  9. Выбор схемы питания собственных нужд, включая числа, типов и мощности трансформаторов собственных нужд.
  10. Выбор типа и числа турбоагрегатов в котельной
  11. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции
  12. Выполнение арифметических операций над целыми числами.


Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 838; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.047 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь