Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

6. Однофазные электрические цепи переменного тока 16 Цель- Сформировать знания о различных значениях сину

Работа добавлена на сайт samzan.net:


Занятие 22

1.6. Однофазные электрические цепи переменного тока (16)

Цель: Сформировать знания  о различных значениях синусоидального тока, о графическом изображении и параметрах электрических цепей переменного тока; о физических процессах в цепях переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью, емкостью, с реальной катушкой; о последовательном и параллельном соединении активного, индуктивного и емкостного сопротивления; о векторных диаграммах, расчетных соотношениях, резонансе напряжений и резонансе токов.

Научить рассчитывать электрические цепи переменного тока.

Тема: Цепь переменного тока с активным сопротивлением. Цепь переменного тока с индуктивностью.

Цепь переменного тока с активным сопротивлением.

Рассмотрим цепь (рис. 4.3), в которой к активному сопротивлению (резистору) приложено синусоидальное напряжение:

U(t)=U0 sin ωt. (4.6)

Тогда по закону Ома ток в цепи будет равен:

    (4.7)

Мы видим, что ток и напряжение совпадают по фазе. Векторная диаграмма для этой цепи приведена sea рис. 4.4, а зависимости тока и напряжения от времени (временная диаграмма) — на рис. 4.5.

Выясним, как изменяется со временем мощность в цепи переменного тока с резистором.

Мгновенное значение мощности равно произведению мгновенных значений тока и напряжения:

        (4.8)

Из этой формулы мы видим, что мгновенная мощность всегда положительна и пульсирует с удвоенной частотой (рис 4.5).

                                                                                               Рис. 4.5

Это означает, что электрическая энергия необратимо превращается в теплоту независимо от направления тока в цепи.

Те элементы цепи, на которых происходит необратимое преобразование электрической энергии в другие виды энергии (не только в теплоту), называются активными сопротивлениями. Поэтому резистор представляет собой активное сопротивление.

Цепь переменного тока с индуктивностью

Рассмотрим цепь (рис. 4.6), в которой к катушке индуктивности L, не обладающей активным сопротивлением (R = 0), приложено синусоидальное напряжение (4.6). :

Рис. 4.6

Протекающий через катушку переменный ток создает в ней ЭДС самоиндукции eL, Которая в соответствии с правилом Ленца направлена таким образом, что препятствует изменению тока. Другими словами, ЭДС самоиндукции направлена навстречу приложенному напряжению. Тогда в соответствии со вторым правилом Кирхгофа можно записать:

U + eL= 0.         (4.9)

Согласно закону Фарадея ЭДС самоиндукции

    (4.10)

Подставив (4.10) в (4.9), получим:

      (4.11)

Решение этого дифференциального уравнения имеет вид:

,     (4.12)

где                                      ,     (4.13)   

Деля обе части равенства (4.13) на , получим для действующих значений

.     (4.14)

Соотношение (4.14) представляет собой закон Ома для цепи с идеальной индуктивностью, а величина xl = ωL называется индуктивным сопротивлением. Индуктивное сопротивление измеряется в омах.

Из формулы (4.12) мы видим, что в рассмотренной цепи ток отстает по фазе от напряжения на π/2. Векторная диаграмма для этой цепи изображена на рис. 4.7, а временная — на рис. 4.8.

Мгновенная мощность в цепи с чисто индуктивным сопротивлением равна:

.    (4.15)

Мы видим, она изменяется по закону синуса с удвоенной частотой (рис. 4.3).

Положительные значения мощности соответствуют потреблению энергии катушкой, а отрицательные — возврату запасенной энергии обратно источнику. Средняя за период мощность равна нулю. Следовательно, цепь с индуктивностью мощности не потребляет - это чисто реактивная нагрузка. В этой цепи происходит лишь перекачивание электрической энергии от источника в катушку и обратно. Индуктивное сопротивление является реактивным сопротивлением. 




1. Название Социальноэкономические трансформации происходящие в современном российском обществе суще
2. Матрицы графов
3. і 2 0 1 1 1 120 В якому періоді первісної доби утворилися перші держави і цивілізації Стародавнього Схо
4. Лекция 8. Частотные свойства биполярных транзисторов.html
5. Тема- Токарноревольверные станки Выполнила студентка 3ого курса Группа ЭУзк33ш ФПОЭ СГГА з
6. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук1
7. Протокол судебного заседания
8. территориальное деление Характер верховной власти порядок престолонаследования Вы
9. Тема 42 Создание отчетов в среде FstReport 4
10. Поняття й принципи громадянства України
11. а сыграло заметную роль и возродило интерес к античному миру.
12. вариантам Номер варианта выбирается студентом по последней цифре номера зачетной книжки
13. дитя труда. Ребенок усваивает смыслы разных профессий важнейшее условие для социализации
14. Ликвидность и рентабельность предприятия
15. 1Сущность взаимодействия человека и среды обитания в процессе его жизнедеятельности
16. Введение В экономическом анализе результаты деятельности предприятий могут быть оценены такими показат
17. Нормативы качества атм воздуха
18. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА ВЫСШЕЙ АЛГЕБРЫ МЕТОДИЧЕСКИЕ УК
19. Организация и проведение тематического вечера Новый год
20. Тема Договор Понятие договора Первое понятие Договор Соглашение сторон об установлении взаимных