![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Приймачі електричних ланцюгів синусоїдального струму характеризуються параметрами ,
, які не завжди відіграють однакову роль, тому в окремих випадках деякими з них зневажають. Так, в електричних ланцюгах з лампами накалювання і електронагрівальних приладів істотне значення має тільки їхній активний опір. Тому аналіз таких ланцюгів зводиться до розгляду явищ в електричному ланцюзі, що містить резистивний елемент із параметром
. Ненавантажені трансформатори і двигуни перемінного струму, що знаходяться в режимі холостого ходу, можна з деяким наближенням заміняти електричним ланцюгом з індуктивним елементом, що характеризується параметром
а конденсатори і розімкнуті кабельні лінії – електричним ланцюгом з ємнісним елементом, характеристикою якого є параметр
У ланцюзі синусоїдального струму з лінійним резистивним елементом, що характеризується активним опором R до затисків якого подана синусоїдальна напруга
,
збуджується миттєвий струм
де через позначено амплітуду струму
Останній вираз, а також випливаючий з нього формули
є записом закону Ома для ланцюга синусоїдального струму з резистивним елементом, виражені відповідно через амплітуди і діючі напругу і струм
Закон Ома в комплексній формі для розглянутого ланцюга синусоїдального струму
затверджує, що комплексний діючий струм у ланцюзі з резистивним елементом дорівнює комплексній діючій напрузі
, поділеному на активний опір R цього елемента.
Зіставлення виразів миттєвої напруги і миттєвого струму вказує на відсутність зсуву фаз між ними обумовленого різницею початкових фаз напруги і струму
Струм, що збігається за фазою з напругою, називають активним. Миттєву потужність у ланцюзі з резистивним елементом визначають за формулою
з якої видно, що, залишаючись увесь час позитивною, потужність змінюється з подвійною частотою у межах від нуля до амплітуди.
Середня потужність за період
визначається добутком діючих напруги і струму і називається активною потужністю. Одиницею активної потужності є ват (Вт).
Переходячи до розгляду ланцюга з лінійним індуктивним елементом, що характериозується індуктивністю L (рис. 2.4 а), і приймаючи, що в ній існує синусоїдальний струм
з початковою фазою
знайдемо, ЕРС, що наводиться в індуктивному елементі самоіндукції
де через , позначена її амплітуда
Враховуючи, що в розглянутому ланцюзі активний опір у відповідності з другим законом Кірхгофа одержуємо
,
звідки миттєва напруга на затисках індуктивного елемента
де
є його амплітудою.
З останнього виразу випливає, що діючі напруга U і струм /, прямо пропорційні відповідним амплітудам напруги Um і струму / m, зв'язані залежністю
представляють собою закон Ома для ланцюга синусоїдального струму з індуктивним елементом. Величину
прямо пропорційну частоті синусоїдального струму, називають індуктивним опором.
Закон Ома в комплексній формі для описаного ланцюга синусоїдального струму
затверджує, що комплексний діючий синусоїдальний струм у ланцюзі з індуктивним елементом дорівнює комплексній діючій напрузі
, поділеній на комплексний індуктивний опір jXL цього елемента.
Зсув фаз між напругою і струмом, обумовлений різницею їхніх початкових фаз
у даному випадку позитивний, що вказує на відставання струму від напруги на .
Струм, що відстає від напруги на називають реактивним струмом, що намагнічує.
Миттєва потужність у ланцюзі з індуктивним елементом
є знакозмінною функцією часу, який змінюється з подвійною кутовою частотою 2 w від нуля до амплітуди Рm = ±UI при середній потужності за період, рівний нулю. Знакозмінність миттєвої потужності вказує на періодичний обмін енергією між джерелом і приймачем.
Амплітуду потужності в індуктивному ланцюзі позначають
і називають реактивною індуктивною потужністю, що визначається добутком діючих напруги і реактивного струму, що намагнічує. Одиницею реактивної потужності є вольт-ампер реактивний (вар).
В електричному ланцюзі з джерелом синусоїдальної напруги
до якого приєднаний лінійний ємнісний елемент, що характеризується ємністю С відбувається безупинний перезаряд конденсатора і встановлюється синусоїдальний струм
де через / m позначена його амплітуда
Величину
зворотно пропорційну частоті синусоїдального струму, називають ємнісним опором.
З виразу, що визначає амплітуду струму, видно, що в ланцюзі синусоїдального струму з ємнісним елементом діючий струм
Це рівняння виражає закон Ома для ланцюга синусоїдального струму з ємнісним елементом.
Закон Ома в комплексній формі для розглянутого ланцюга синусоїдального струму
стверджує, що комплексний струм у ланцюзі з ємнісним елементом дорівнює комплексній діючій напрузі
, поділеній на комплексний ємнісний опір
цього елемента.
Зсув фаз у цьому ланцюзі між напругою і струмом
негативний, що вказує на випередження струмом напруги.
Струм, що випереджає напругу на , називають реактивним ємнісним струмом.
Миттєва потужність у ланцюзі з ємнісним елементом
змінюється так само, як і миттєва потужність у ланцюзі з індуктивним елементом, але зі зсувом фаз стосовно неї на p, унаслідок чого амплітуді цієї потужності, що позначається
приписують знак мінус і називають реактивною ємнісною потужністю.
Середня потужність у ланцюзі синусоїдального струму з ємнісним елементом за період дорівнює нулю, тому що в цьому ланцюзі увесь час відбувається періодичний обмін енергією між джерелом електричної енергії і приймачем.
Контрольні запитання
1 Електричні ланцюги перемінного струму.
2 Генерування синусоїдальних електричних величин.
3 Прості лінійні електричні ланцюги синусоїдального струму.
Дата публикования: 2014-11-26; Прочитано: 720 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!