Q=I² *x [Q]=1вар
В цепи происходят следующие процессы: в 1 и 3
четверти периода, когда ток нарастает, эл энергия источника преобразуется в энергию магнитного поля катушки, во 2 и 4 четверти периода, когда ток по абсолютной величине уменьшается энергия маг поля приобразуются в энергию источника. 1 и 3 четверть режим потребительский, 2 и 4 – генераторный.
Цепь переменного тока с емкостью…
Любая цепь переменного тока, в которой происходят преобразования эл энергии в тепловую, а также происходят изменения энергии сосредоточенных магнитных и электрических полях может быть охарактеризована 3 параметрами: С – емкость;
R – активное сопротивление; L – индуктивность.
Нельзя путать параметры с элементами цепи: резистор, катушка индуктивности, конденсатор.
а) законы изменения тока и напряжения:
i=Im* sin(ωt+П/2)
u=Um* sin ωt
ток и напряжение изменяется синусоидально причем ток опережает напряжение на 90°С.
i=dq/dt=c* du/dt =c* (d Um sin ωt)/dt=c Um ω cos ωt=
=Im cos ωt = Im sin (ωt+π/2)
б) Валовая и векторная диаграмма
Если границы сдвинуты влево от начала координат, то знак начальной фазы положительна и наоборот.
в) сопротивление данной цепи называется реактивным сопротивлением емкости или емкостным сопротивлением. x =1/ωc=1/(2πf*c) [x ]= Ом в цепи применим закон Ома I=U/x =U*ωc
г) мощность данной цепи называется реактивной емкостной, обозначается Qc=I² *x [Q]=вар
В 1 и 3 четверти периода, когда напряжение увеличивается эл энергия источника преобразуется в эл энергию поля конденсатора – режим потребительский. Во 2 и 4 четверти периода, когда напряжение уменьшается.
Последовательное соединение R, L, С. Резонанс
напряжений.
i=Im *sin ωt
Напряжение на зажимах цепи складывается из 3
составляющих: U =I*R–совпадает по фазе с током.
UL =I*XL - опережает ток на 90°С. Uc = I*Xc – отстает от тока на 90°С. φ – угол сдвига фаз, это угол между вектором тока и напряжения.
U= UR² + (UL – Uc)² = (I*R)² + (I*XL – I*Xc)² =
= I* R² + (XL – Xc)² = I*z
z = R² + (XL – Xc)² - полное сопротивление цепи.
X=XL – Xc - реактивное сопротивление. I=U/z
Угол φ определяем по любой тригонометрической
(нечетной) функции. tg=(UL–Uc)/UR sin=(UL–Uc)/U
Частные случаи: 1) XL>Xc ; UL>Uc – диаграмма (٭)
Напряжение опережает ток на угол φ, характер нагрузки активно-индуктивный. 2) XL<Xc ; UL<Uc
Ток опережает напряжение на угол φ, характер нагрузки активно-емкостной. 3) XL=Xc ; UL=Uc – в цепи имеет место резонанс напряжения.
Условие резонанса:ω*L=1/ωc, ωo=1/ L*C – угловая резонансная частота. fo=1/(2π LC ) – резонансная частота. Подбор параметров цепи называется наст-
ройкой цепи в резонанс. Явление резонанса широко используется в ряде областей в частности радиотехнике, электронике. Добротность контура – отношение напряжения на любом из реактивных элементов при резонансе к напряжению цепи. Добротность контура показывает во сколько раз UL или Uc может превышать напряжение на зажимах цепи.
Q=UL/U=Uc/U=XL/R=Xc/R.
Параллельное соединение R, L, C. Резонанс
напряжений.
1) Параллельный колебательный контур без потерь.
Резонанс токов возможен при условии ωL=1/ωC
при резонансе токов IL=Ic=U/ωL=UωC – токи = по абсолютной величине и изменяются в противофазе.
1 з Кирхгофа: i=iL +iC =iL +(-iC)=0 Отсутствие в цепи активного сопротивления указывает на то, что энергия не расходуется в течение 1 четверти периода.
Кинетическая энергия маг поля катушки приобразуется в потенциальную энергию поля конденсатора, во 2 четверти наоборот.В отсутствии тока в неразветвленной части цепи указывает на то, что обмена энергиями между источником и колебательным контуром нет. ВД.
Параллельный колебательный контур с потерями.
Резонанс токов данной цепи называется явлением, когда ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением на зажимах цепи.
ВД.
Разложим первый ток на
2 составляющие: активную и реактивную. Резонанс наступит когда Ip1 =Ic.
Трехфазные системы. Соединение звездой…
Трехфазной системой называется совокупность 3 эл цепей переменного тока одной частоты, ЭДС которых имеютразличные начальные фазы и создаются одним источником. Отдельная цепь трехфазной системы называется фазой. Все токи, напряжения и ЭДС действующие в системе называются трехфазной системой
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.