рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Пассивные элементы R, L, C в цепи синусоидального тока

Пассивные элементы R, L, C в цепи синусоидального тока - Конспект Лекций, раздел Электротехника, Конспект Лекций по ТОЭ. Основные понятия и определения электрических цепей   Резистивный Элемент В Электрич...

 

Резистивный элемент


В электрической цепи с резистивным элементом R ток изменяется по синусоидальному закону с начальной фазой , то есть

. (3.12)

 

Напряжение на зажимах резистора

 

; (3.13)

 

где - амплитудное значение напряжения на зажимах резистора, - начальные фазы напряжения и тока.

Кривые изменения напряжения и тока (рис. 3.6б) в один и тот же момент времени t достигают максимального значения и одновременно проходят нулевые значения. Иначе говоря, обе кривые совпадают по фазе (рис. 3.6в).

. (3.14)

Векторы и совпадают по направлению (угол ). Переходя к действующим значениям можно записать

; (3.15)

. (3.16)

Сопротивление переменному току будет больше, чем постоянному за счет неравномерного распределения тока в проводе и потерь энергии в окружающую среду. Поэтому в отличие от сопротивления постоянному току сопротивление R в цепи переменного тока называется активным.

Индуктивный элемент.

Изменение тока в цепи с индуктивностью L (рис. 3.7а) вызывает возникновение Э.Д.С. самоиндукции , которая по закону Ленца противодействует изменению тока. При увеличении тока Э.Д.С. действует навстречу току, а при уменьшении - в направлении тока, противодействуя его изменению. Показанные на рис. 3.7а положительные направления и имеют место только в течение некоторого узкого промежутка времени. Для тока, изменяющегося по гармоническому закону и при Э.Д.С. самоиндукции

(3.17)

Чтобы в цепи протекал ток, требуется иметь на зажимах напряжение, уравновешивающее Э.Д.С. самоиндукции, равное ей по значению и противоположное по знаку.

(3.18)

где - амплитуда напряжения.

Произведение обозначается , называется индуктивным сопротивлением и измеряется в Омах:

. (3.19)

Из выражения 3.18 следует, что на участке цепи с индуктивностью L напряжение опережает ток на четверть периода ( ). На рис. 3.7в вектор напряжения опережает вектор тока на 900, а комплекс (вектор) Э.Д.С. самоиндукции находится в противофазе с комплексом напряжения .

Кроме того, из соотношения 3.19 можно заметить, что индуктивное сопротивление пропорционально (рис. 3.8).

Если R =0, то средняя активная мощность равна 0:

. (3.20)

Временная диаграмма напряжения и тока показана на рис. 3.7б.

 


Емкостной элемент.

В цепи с конденсатором (рис. 3.9а), включенным на напряжение переменного тока, происходит непрерывное перемещение электрических зарядов.

Мгновенный ток в цепи равен скорости изменения заряда конденсатора:

, (3.21)

где q – заряд конденсатора, Кл;

С – ёмкость конденсатора, Ф.

 

Если напряжение на зажимах конденсатора изменяется по синусоидальному закону:

 

, (3.22)

 

то ток в цепи

, (3.23)

где - амплитуда тока.

 

Величина , измеряемая в единицах сопротивления и обозначаемая , называется ёмкостным сопротивлением цепи:

 

. (3.24)

Емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте приложенного напряжения (рис. 3.10).


Из сопоставления 3.22 и 3.23 видно, что ток через конденсатор опережает по фазе напряжение на конденсаторе на 900 (рис. 3.9б,в).

На основании выражения 3.23 определяется связь между действующими значениями напряжения и тока:

, (3.25)

(3.26)

Выше были рассмотрены идеализированные модели катушек и конденсаторов, у которых R=0. На практике изготовить их такими невозможно, и этими научными абстракциями пользуются для того, чтобы ясно представить себе свойства таких элементов.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект Лекций по ТОЭ. Основные понятия и определения электрических цепей

Кафедра ТОЭ.. Конспект Лекций по ТОЭ.. Уфа Оглавление..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Пассивные элементы R, L, C в цепи синусоидального тока

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Активные элементы
  В линейных электрических цепях в качестве источников энергии различают источники Э.Д.С. и источники тока. Идеальный источник Э.Д.С. имеет неизменное Э.Д.С. и

ПРИМЕЧАНИЕ
Источник электрической энергии на схеме замещения может быть представлен как в виде источника Э.Д.С., так и в виде источника тока: . Эти два разнородных источника электрической эн

Пассивные элементы
Основными пассивными элементами электрической цепи являются резистивные, индуктивные и емкостные. Рассмотрим их силовые характеристики при постоянном токе.   Электротехническ

Основные законы и уравнения электрических цепей
Основными физическими законами, позволяющими описать любые режимы электрической цепи, являются законы Ома. 1. Закон Ома для участка цепи, не содержащего Э.Д.С., устанавливает связь между т

Метод контурных токов
  Метод расчета путём решения уравнений, основанных на законах Кирхгофа, рассмотренные выше, трудоёмок. Например, для цепи, имеющей шестнадцать ветвей, требуется решать систему шестна

Принцип наложения и метод наложения
Ещё один метод расчета линейных электрических цепей называется методом наложения. В его основе лежит принцип наложения, который можно сформулировать следующим образом: ток в любой ветви равен алгеб

Теорема взаимности
Теорема взаимности формируется таким образом: для любой линейной цепи с одним источником Э.Д.С. ток Ik в ветвях, вызванный Э.Д.С. Em, находящийся в m-ветви, будет равен

Теорема компенсации
  В любой электрической цепи сопротивление можно заменить Э.Д.С., численно равной падению напряжения на этом сопротивлении и направленной встречно току в этом сопротивлении. При такой

Линейные сложения в электрических цепях
  Если в линейной электрической цепи изменяется какая-либо величина (Э.Д.С. или сопротивление) в одной ветви, то две любые величины (токи и напряжения) двух любых ветвей связаны между

Метод узловых потенциалов
В тех случаях, когда в анализируемой схеме число узлов без единицы меньше числа независимых контуров, метод узловых потенциалов является более экономичным по сравнению с методом контурных токов.

Метод эквивалентного генератора
В практических расчётах часто нет необходимости знать режимы работы всех элементов сложной цепи, но ставится задача исследовать режимы работы одной определённой ветви. При расчёте сложной

Передача энергии от активного двухполюсника нагрузке
Если нагрузка подключена к активному двухполюснику (рис. 2.16), то по ней течёт ток: . и в ней выделяется мощность: , где R-сопротивление нагрузки; R

Преобразования в линейных электрических цепях
  1. Соединение резисторов. Существует два вида соединения резисторов: последовательное и параллельное (рис. 2.17).    

Синусоидальный ток и его основные характеристики
В настоящее время переменный ток находит широкое применение в технике, так как он легко трансформируется и передается на большие расстояния при высоком напряжении и малых потерях. Экономический эфф

Способы изображения синусоидальных величин
1. Графическое изображение синусоидальных величин. Для сравнения электрических величин, изменяющихся по синусоидальному закону, необходимо знать р

Мгновенная и средняя мощности. Активная, реактивная и полная мощности. Измерение мощности ваттметром
  Если имеются законы изменения тока и напряжения   , (3.31) , (3.32)   то их произведение . (3.33) Мгновен

Треугольники сопротивлений, напряжений и мощностей
  В разделе 3.6 мы вывели выражение для нахождения полного сопротивления Z. По формуле 3.30 . Из этого следует, что модуль комплексного сопротивления: . (3

Топографическая и векторная диаграммы
  Каждая точка электрической схемы, в которой соединяются элементы схемы, имеет своё значение комплексного потенциала. Совокупность точек комплексной плоскости, изображающих

Резонанс напряжений
  Условием возникновения резонанса напряжений в последовательном RLC - контуре является равенство реактивных сопротивлений катушки и конденсатора. При значения противоположны

Резонанс токов
  Рассмотрим цепь с двумя параллельными ветвями на рис. 3.22. Такую цепь часто называют параллельным контуром. Условием возникновения резонанса является равенс

Частотные характеристики пассивных двухполюсников
  Как выяснили выше, входное сопротивление и входная проводимость двухполюсника являются функциями частоты ω. Под частотными характеристиками (ЧХ) понимают следующие типы характе

Условие передачи максимальной мощности от активного двухполюсника нагрузке
  Рассмотрим схему (рис. 3.26), содержащую источник энергии с Э.Д.С. , внутренним сопротивлением и сопротивлением нагрузки . Определим сопротивление подключенной нагрузки, при котором

Падение и потеря напряжения в линии передачи электроэнергии
  Рассмотрим схему передачи электроэнергии от генератора переменного тока к приёмнику через линию электропередачи (Л.Э.П.). Схема замещения представлена на рис. 3.28. Л

Индуктивно связанные элементы. Э.Д.С. взаимной индукции
  Если изменение тока в одном из элементов электрической цепи приводит к возникновению Э.Д.С. в другом элементе цепи, то говорят, что эти элементы индуктивно связаны друг с дру

Последовательное соединение индуктивно связанных элементов цепи
Две катушки с сопротивлениями R1 и R2, индуктивностями L1 и L2 и взаимной индуктивностью М соединены последовательно. Возможны два вида их включен

Эквивалентная замена индуктивно связанных цепей
  Часто для упрощения расчетов часть схемы заменяют эквивалентной схемой без индуктивных связей. Такой приём ещё называют развязкой индуктивных связей. Рассмотрим экви

Соединение звездой
Нагрузка в трёхфазной цепи может быть: · симметричной, если сопротивления фаз нагрузки одинаковы по характеру и значению; · несимметричной, если сопротивления фаз нагрузки

Соединение треугольником
Трёхфазная цепь при соединении источника и приёмника треугольником имеет разветвлённую многоконтурную схему (рис. 5.9). Расчёт этой сложной цепи значительно упрощается, если не принимать в

Вращающееся магнитное поле
Одним из основных преимуществ многофазных токов является возможность получения вращающихся магнитных полей, лежащих в основе принципа действия наиболее распространённых типов двигателей переменного

Особенности расчета линейной электрической цепи с несинусоидальными источниками
  Расчет цепей, в которых действует один или несколько несинусоидальных источников периодических Э.Д.С. и токов, раскладывается на три этапа. 1. Разложение Э.Д.С. и токов ист

Мощность при несинусоидальных источниках
Под активной мощностью Р несинусоидального тока понимают среднее значение мгновенной мощности за период первой гармоники: . (6.28) Если представить напряжение и ток рядами

Определение коэффициентов Y, Z, H, G и В форм уравнений через коэффициенты формы А
  Иногда на практике возникает потребность в переходе от одной формы записи уравнений к другой. Ниже приведены соотношения для расчета коэффициентов упомянутых выше форм при

Соединение четырехполюсников
  Четырёхполюсники соединяются различными способами. Чаще всего встречаются следующие виды соединений четырёхполюсников: 1. Последовательно – последовательное (ил

Линейные диаграммы
  При исследовании электрических цепей часто бывает, что какая-либо комплексная величина определяется уравнением вида: ; (7.27) где - изменяющаяся комплексн

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги