Для того, чтобы упростить исследование процессов в реальной эл. цепи переменного тока, ее заменяют идеализированной расчетной схемой, составленной из элементов, каждый из которых учитывает одно из явлений, происходящих в реальной эл. цепи.
В цепях переменного тока выделяют 3 пассивных элемента (потребители): сопротивление, индуктивность, емкость.
1) сопротивление (активное):
- это элемент эл. цепи, связанный с превращением эл. энергии в тепло. (ед. изм. Ом)
В нем происходит расход энергии.
2) индуктивность:
- это элемент эл. цепи, связанный с образованием магнитного поля при протекании по нему переменного тока. (ед. изм. Гн (Генри))
Магнитное поле обладает энергией, следовательно, элемент способен запасать энергию, но не расходовать.
3) емкость:
- это элемент эл. цепи, связанный с образованием эл. поля при протекании по нему переменного тока. (ед. изм. Ф (Фарада))
Эл. поле обладает энергией, следовательно, емкость обладает способностью накапливать энергию, но не расходовать.
Прохождение переменного тока через активное сопротивление
Если по активному сопротивлению пропустить синусоидальный ток, то и напряжение синусоидальное.
Напряжение и ток на активном сопротивлении всегда совпадает по фазе.
Если iÞ 
, а uÞ 
, то 
- в виде з. Ома в комплексной форме.
Индуктивность в цепи переменного тока
Если по катушке индуктивности протекает ток, изменяющийся во времени, то в катушке возникает ЭДС самоиндукции
напряжение на индуктивности опережает ток на угол 900.
Комплексная форма записи тока и напряжении в индуктивности
, 
- Ом
- индуктивное сопротивление
- комплексное индуктивное сопротивление
Емкость в цепи синусоидального тока
Напряжение на емкости отстает от тока на угол 900.
|
+1
- комплексное емкостное сопротивление, где j2=-1
Законы Кирхгофа в комплексной форме все соблюдаются
Неразветвленная цепь переменного тока
По 2-му з. Кирхгофа:
- в комплексном виде
- з. Ома в комплексной форме
- полное комплексное сопротивление
- реактивное сопротивление
R - активное сопротивление
где 
, 
Величина, обратная сопротивлению Z, называется комплексной проводимостью (ед. изм. -См-сименц).
-См
g- активная проводимость
b- реактивная проводимость
**Пример
Определить показания приборов (V), (A) и построить векторную диаграмму
Решение:
определяем реактивное сопротивление
- Ом
- Ом
-Ом ( 
)
-В ( 
) (V)=100 В
-А (А)=2 А
- В (VR)=80 В
- В (VL)=120 В
- В (VC)=60 В
графически (масштаб по i и по u -произвольно)
Угол между напряжением и током называется j
j=ju-ji=10605/-700=3005/
Комплексная мощность
Среднее значение мощности за период:
- (Вт) - активная мощность (идет на выделения тепла в окружающую среду)
Ðj - разность фаз между напряжением и током
cos j - коэффициент мощности, важнейший энергетический показатель.
- (ВА) - полная (кажущаяся) мощность, т.е. та максимальная мощность, которую можно получить, если cos j =1 (i и u совпадают по фазе)
- реактивная мощность ( теоретически: мощность, которой обмениваются генератор и нагрузка).
>0, если нагрузка носит индуктивный характер.
<0, если нагрузка носит емкостной характер
Ед. измерения реактивн. мощности «вар» (вольт ампер реактивное)
-сопряженное к 
число
Топографическая диаграмма
Первый индекс U напряжения (ab) указывает к какой точке направить стрелку вектора напряжения
Каждой точке на электрической схеме соответствует точка на комплексной плоскости.
Топографическая диаграмма (ТД) - разновидность векторной диаграммы (ВД), при которой каждая точка на комплексной плоскости соответствует определенной точке электрической цепи. Координаты точки на комплексной плоскости равны соответственно действительной и мнимой частям потенциала данной точки электрической цепи, при этом, векторная диаграмма токов ВСЕГДА совмещается на одном чертеже с топографической диаграммой напряжения.
(индекс против тока)
Дата: 2019-07-30, просмотров: 212.
