Энергетический процесс в цепи с идеальной катушкой.

Мгновенная мощность равна произведению мгновенного значения напряжения на мгновенное значение тока.

Перемножим напряжение и ток графически.

Вывод: первую и третью четверти периода напряжение и ток имеют одинаковые знаки, следовательно, источник работает в режиме генератора и отдает свою энергию в магнитное поле катушки, мгновенная мощность положительна. Ворую и четвертую четверти напряжение и ток имеют разные знаки, следовательно, источник работает в режиме потребителя, энергия возвращается обратно к источнику, мгновенная мощность отрицательна.

Вывод: в цепи с идеальной катушкой источник и катушка обмениваются энергией и мерой этого обмена, является реактивная мощность, которая обозначается .

= вар

Пример решения задачи

Дано:

мГн

Найти:

, построить векторные диаграммы напряжения и тока

Ом

А

А

вар

Цепь с конденсатором при гармоническом воздействии

Пусть к конденсатору преложено напряжение .

Мгновенные значения тока и напряжения в конденсаторе связывает формула

Подставим в нее выражение и продифференцируем.

Угол сдвига фаз равен

Вывод: в цепи с конденсатором ток опережает напряжение на угол

Построим временную и векторную диаграммы для цепи с конденсатором.

Запишем отдельно выражение

, отсюда , где обозначим -емкостное сопротивление

=Ом

Получаем закон Ома для максимальных и действующих значений в цепи с конденсатором.

Вывод: в цепи с конденсатором закон Ома справедлив для максимального и действующего значений, но не справедлив для мгновенных ( ).

Построим зависимость , где

Вывод: с ростом частоты емкостное сопротивление уменьшается, значит, конденсатор хорошо пропускает токи верхних и плохо токи нижних частот. Конденсатор-фильтр верхних частот.

Емкостное сопротивление равно бесконечности, значит вместо конденсатора на постоянном токе надо делать разрыв в цепи.

Энергетический процесс в цепи с конденсатором

Мгновенная мощность равна произведению мгновенного значения напряжения на мгновенное значение тока.

Первую и третью четверти периода напряжение и токимеют одинаковые знаки, конденсатор заряжается от источника и накапливает энергию электрического поля, мгновенная мощность положительна. Источник работает в режиме генератора. Вторую и четвертую четверти напряжение и ток имеют разные знаки, конденсатор разряжается, энергия возвращается обратно к источнику, мгновенная мощность отрицательна. Источник работает в режиме потребителя.

Вывод: в цепи с конденсатором источник и конденсатор обмениваются энергией и мерой этого обмена является реактивная мощность, которая обозначается .

- вар

 

Пример решения задачи.

Дано:

мкФ

Найти: , построить векторную диаграмму напряжения и тока

Ом

А

вар

Тестовые задания:

 

Задание	Варианты ответов
1.Зависит ли индуктивное сопротивление прямопропорционально от частоты?	Да; Нет.
2.Какой из графиков соответствует зависимости емкостного сопротивления от частоты?
3.Справедлив ли закон Ома для мгновенных значений в индуктивных и емкостных цепях?	Да; Нет.
Задание	Электрическая цепь	Варианты ответов
4.Укажите соответствие векторной диаграммы в ответах и электрических цепей.	1) цепь с «R»; 2) цепь с «L»; 3) цепь с «C».
5.Укажите соответствие временной диаграммы в ответах и электрических цепей.	1) цепь с «R»; 2) цепь с «L»; 3) цепь с «C».

 

Последовательное соединение RL при гармоническом

Воздействии

В реальной катушке происходит 2 процесса: она нагревается и возникает ЭДС самоиндукции. Поэтому на схеме замещения реальную катушку изображает последовательное соединение R и L

-активная составляющая напряжения или в некоторых учебниках -резистивная составляющая напряжения.

- индуктивная составляющая напряжения

Пусть по цепи течет ток.

Напряжение на резисторе совпадает по фазе с током.

, где

Напряжение на идеальной катушке опережает ток на угол 90⁰.

, где

Общее напряжение равно сумме напряжений участков (справедливо для мгновенных значений или векторов)

Сложим напряжения участков векторно.

Из векторной диаграммы получаем и записываем уравнение напряжения на входе

Вывод: при последовательном соединении R и L напряжение опережает ток на угол

Закон Ома. Треугольники напряжений и сопротивлений.

Разделим все стороны диаграммы напряжений на . Получим треугольникнапряжений для действующих значений, из которого выведем закон Ома.

Откуда .

Обозначим - полное сопротивление цепи RL.

=Ом

Закон Ома для цепи RL

Разделим все стороны треугольника напряжений на токи получим треугольник сопротивлений

Энергетический процесс в цепи RL.

Умножим все стороны треугольника напряжений на ток и получим треугольник мощностей.

В этом треугольнике: Р- активная мощность отражает процесс преобразования электрической энергии в тепловую; - реактивная мощность отражает процесс обмена энергией между катушкой и источником; S- полная мощность- это вся мощность выделяемая генератором. В∙ А.

- это коэффициент мощности, чем он больше тем лучше используется мощность генератора.

Тестовые задания:

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. II. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ШКОЛЬНИКОВ.
2. RUP - унифицированный процесс разработки
3. X. Технологические процессы отделочных работ.
4. Автоматизация процесса биологической очистки сточных вод
5. Автоматизация процессов механической очистки сточных вод
6. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА
7. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ КОРМОВ
8. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
9. Адаптационные процессы, обусловленные тренировкой с отягощениями
10. АКТИВНАЯ, РЕАКТИВНАЯ И ПОЛНАЯ МОЩНОСТИ ЦЕПИ
11. АЛУ и назначение регистров процессора.
12. Амортизация и ее роль в воспроизводственном процессе