Основные понятия о переменном токе. Характеристики синусоидальных величин. Элементы электрических цепей. Цепь переменного тока с индуктивным сопротивлением. Трехфазные системы. Соединение треугольником. Электростатические цепи. Соединение конденсаторов, страница 8

Построение: в произвольном направлении откладываем напряжение. Под углом 90° в сторону отстования вектор Ф, т к ЭДС отстает от маг потока на 90°

по фазе. Активная составляющая тока совпадает по фазе с напряжением, реактивная – с маг потоком.

I=   Ia²+Iμ² . Потери энергии в обмотке и маг рассеи-

вание. Построение векторной диаграммы предыдущего случая не учитывали активного сопротивления обмотки. Однако на практике при эксплуатации электромаг устройств эти факторы учитываются. Мощность потерь в обмотке называется эл потерями или потерями в меди. Рэ (Рмеди) ; Рэ=R*I² , тогда общие потери будут складываться: Р=Рэ+Рм . Также в предыдущем случае полагаем, что маг поток замыкается только по сердечнику образуя, основной маг поток.

Поток который замыкается по воздуху называется потоком рассеивания Фs.

Эл цепи с нелинейной индуктивностью. Идеализ.

Т к магнитный поток и намагничивающий ток катушки с ферромагнитным сердечником связаны между собой не линейной характеристикой, т к маг проницаемость (μ) ферромаг материалов не постоянна, то индуктивность катушки ферромаг сердечником изменяется в зависимости от тока. Идеализированная

катушка (отсутствует активное сопротивление обмо-

тки, отсутствуют потери в сердечнике). (Рисунок).

Т к катушка идеальная, то напряжение приложенное к катушке уравновешивается только ЭДС самоиндукции. u=-e; sinu→sinФ→Ф=Фm*sin ωt;e=(-dФ/dt)*W=

=-(d*Фm*sin ωt)/dt *W=-Фm*ω*W*cosωt=Em*cosωt=

=Em*sin(ωt-90°). ВД. Вектор тока и маг потока совпадают по фазе. Вектор ЭДС самоиндукции отстает от вектора тока на 90°, а напряжение опережает ток на

90°. Ток в идеализированной катушке является чисто реактивным, он не сопровождается преобразованием эл энергии в тепловую, этот ток только возбуждает маг поток (Ia=0), поэтому этот ток называют намагничивающим и обозначают (Iμ).

Общая характеристика нелин элементов тока.

Широкое внедрение нелинейных элементов объясняется тем, что их применение связано с получением и использованием таких явлений, которые нельзя получить в линейных цепях (выпрямление переменного тока в постоянный или обратное преобразование, умножение и деление частоты и т д). Если активным сопротивлением r обмотки нельзя пренебречь, то напряжение на выводах катушки состоит из 2 слагающих. Одна из них: u′=-eL , т е = по абсолютному значению и противоположна по знаку ЭДС, наводимой маг потоком Ф : U′=E=4,44*f*ω*Фm, а другая: ua=

=ri – падение напряжения на активном сопротивлении. При синусоидальном напряжении источника питания u=u′+ua, ток вцепи несинусоидальный, напряжение ua также несинусоидальное, а значит, несинусоидальны ЭДС индукции и маг поток.

Электростатические цепи. Соединение конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов.

Qоб = Q1 =Q2 =Q3

Uоб = U1 +U2 +U3            

1/Cоб = 1/C1 +1/C2 +1/C3

Параллельное соединение.

Cоб =C1 +C2 +C3

Uоб = U1 =U2 =U3            

Qоб = Q1 +Q2 +Q3

Wc =C *U² /2 = Q*Uc/2   [W]=Дж

Эквивалентное преобразование треугольника

сопротивлений в звезду. Метод узлового напряжения,

схема с двумя узлами.

Соединение трех сопротивлений имеющие вид трехлучевой звезды называется соединением звезда, а соединение 3 сопротивлений таким образом, что они образуют стороны треугольника называют соединением треугольник.

Часто при расчетах цепей постоянного тока удобно от соединения треугольник перейти к соединению звезда.

Формулы для перехода от треугольника к звезде:

R1 =R13 *R12 /R13 +R12 +R23     R2 =R12 *R23 /R13 +R12 +R23

R3 =R13 *R23 /R13 +R12 +R23

Эквивалентное преобразование треугольника

сопротивлений в звезду. Метод узлового напряжения,

схема с n числом узлов.

Метод расчета эл цепи, в котором за неизвестное принимают потенциалы узлов схемы, называют методом

узловых потенциалов. Этот метод позволяет сократить число уравнений составленных по закону Кирхгофа до числа уравнений, составленных только по 1 з. Таким образом метод основывается на 1 з Кирхгофа и на законе

Ома. Уравнения составляются по 1 з относительных потенциалов узлов, а затем токи в ветвях расписываются по закону Ома.