Часы Pandora Gold

Часы Pandora Gold

Гуманитарные науки

У нас студенты зарабатывают деньги

 Дипломы, работы на заказ, недорого

Дипломы, работы на заказ, недорого

 Cкачать    курсовую

Cкачать курсовую

 Контрольные работы

Контрольные работы

 Репетиторы онлайн по английскому

Репетиторы онлайн по английскому

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

История развития электротехники законы теории электромагнитного поля Мощность, выделяемая в цепи переменного тока Действующее значение переменного тока и напряжения Однофазные выпрямители и сглаживающие фильтры

Расчет электрической цепи

Переменный ток: определение синусоидальных напряжений и тока. Понятие об амплитуде, фазе, частоте, периоде, мгновенных величинах напряжения и тока. Действующие и средние величины переменного напряжения и тока. Векторные диаграммы. Цепь переменного тока с активным сопротивлением;

Преобразование энергии в электрической цепи. Мгновенная, активная, реактивная и полная мощности синусоидального тока

Передача энергии w по электрической цепи (например, по линии электропередачи), рассеяние энергии, то есть переход электромагнитной энергии в тепловую, а также и другие виды преобразования энергии характеризуются интенсивностью, с которой протекает процесс, то есть тем, сколько энергии передается по линии в единицу времени, сколько энергии рассеивается в единицу времени. Интенсивность передачи или преобразования энергии называется мощностью р. Сказанному соответствует математическое определение:

art-14/image002.gif

(1)

Выражение для мгновенного значения мощности в электрических цепях имеет вид:

art-14/image004.gif.

(2)

Приняв начальную фазу напряжения за нуль, а сдвиг фаз между напряжением и током за art-14/image006.gif, получим:

art-14/image008.gif

(3)

art-14/image010.gif

Итак, мгновенная мощность имеет постоянную составляющую и гармоническую составляющую, угловая частота которой в 2 раза больше угловой частоты напряжения и тока.

Когда мгновенная мощность отрицательна, а это имеет место (см. рис. 1), когда u и i разных знаков, т.е. когда направления напряжения и тока в двухполюснике противоположны, энергия возвращается из двухполюсника источнику питания.

Такой возврат энергии источнику происходит за счет того, что энергия периодически запасается в магнитных и электрических полях соответственно индуктивных и емкостных элементов, входящих в состав двухполюсника. Энергия, отдаваемая источником двухполюснику в течение времени t равна art-14/image012.gif.

Среднее за период значение мгновенной мощности называется активной мощностьюart-14/image014.gif .

Принимая во внимание, что art-14/image016.gif, из (3) получим:

art-14/image018.gif

(4)

Активная мощность, потребляемая пассивным двухполюсником, не может быть отрицательной (иначе двухполюсник будет генерировать энергию), поэтому art-14/image020.gif, т.е. на входе пассивного двухполюсника art-14/image022.gif. Случай Р=0, art-14/image024.gif теоретически возможен для двухполюсника, не имеющего активных сопротивлений, а содержащего только идеальные индуктивные и емкостные элементы.

1. Резистор (идеальное активное сопротивление).

art-14/image026.gif

Здесь напряжение и ток (см. рис. 2) совпадают по фазе art-14/image028.gif, поэтому мощность art-14/image030.gif всегда положительна, т.е. резистор потребляет активную мощность

art-14/image032.gif

2. Катушка индуктивности (идеальная  индуктивность)

art-14/image034.gif

При идеальной индуктивности ток отстает от напряжения по фазе на art-14/image036.gif. Поэтому в соответствии с (3) можно записать art-14/image038.gif.

Участок 1-2:  энергия art-14/image040.gif, запасаемая в магнитном поле катушки, нарастает.

Участок 2-3: энергия магнитного поля убывает, возвращаясь в источник.

3. Конденсатор (идеальная  емкость)

Аналогичный характер имеют процессы и для идеальной емкости. Здесь art-14/image042.gif. Поэтому из (3) вытекает, что art-14/image044.gif. Таким образом, в катушке индуктивности и конденсаторе активная мощность не потребляется (Р=0), так как в них не происходит необратимого преобразования энергии в другие виды энергии. Здесь происходит только циркуляция энергии: электрическая энергия запасается в магнитном поле катушки или электрическом поле конденсатора на протяжении четверти периода, а на протяжении следующей четверти периода энергия вновь возвращается в сеть. В силу этого катушку индуктивности и конденсатор называют реактивными элементами, а их сопротивления ХL  и ХС , в отличие от активного сопротивления R резистора, – реактивными.

Интенсивность обмена энергии принято характеризовать наибольшим значением скорости поступления энергии в магнитное поле катушки или электрическое поле конденсатора, которое называется реактивной мощностью.

В общем случае выражение для реактивной мощности имеет вид:

art-14/image046.gif

(5)

Она положительна при отстающем токе (индуктивная нагрузка- art-14/image048.gif) и отрицательна при опережающем токе (емкостная нагрузка- art-14/image050.gif). Единицу мощности в применении к измерению реактивной мощности называют вольт-ампер реактивный (ВАр).

В частности для катушки индуктивности имеем:

art-14/image052.gif, так как art-14/image054.gif.

art-14/image056.gif.

Из последнего видно, что реактивная мощность для идеальной катушки индуктивности пропорциональна частоте и максимальному запасу энергии в катушке. Аналогично можно получить для идеального конденсатора:

art-14/image058.gif.

Короткое замыкание в R-L цепи

Переходные процессы в цепях с двумя реактивными элементами При последовательном соединении сопротивления R, катушки индуктивности L и конденсатора С образуется электрический R-L-C контур

Помимо понятий активной и реактивной мощностей в электротехнике широко используется понятие полной мощности

Линейные электрические цепи при несинусоидальных периодических токах Предыдущие лекции были посвящены анализу электрических цепей при синусоидальных токах и напряжениях. На практике ЭДС и токи в большей или меньшей степени являются несинусоидальными. Это связано с тем, что реальные генераторы не обеспечивают, строго говоря, синусоидальной формы кривых напряжения, а с другой стороны, наличие нелинейных элементов в цепи обусловливает искажение формы токов даже при синусоидальных ЭДС источников.

Цепь переменного тока с индуктивностью; цепь переменного тока с ёмкостью; понятие об активной и реактивной мощностях. Неразветвленная цепь переменного тока: расчетные формулы, векторная диаграмма; резонанс напряжений. Разветвленная цепь переменного тока: расчетные формулы, векторная диаграмма, резонанс токов,
Преобразование энергии в электрической цепи.