Полная мощность электрической цепи синусоидального тока равна произведению действующих значений напряжения и тока:
Мощность в комплексных величинах, отражающая реальные мощности в цепи, определяется перемножением комплексного напряжение на сопряженный комплекс тока (рис.6,б):
,
где S - полная мощность, ВА; P = S cos j - активная мощность, Вт; Q = S sin j - реактивная мощность, Вар; - сопряженный комплекс тока.
Сопряженный комплекс тока является зеркальным отображением комплексного тока относительно вещественной оси (рис.6,a), отличается тем, что начальный угол сдвига фазы y1 комплексного тока меняет знак на противоположный (–y1).
Мощность в комплексных величинах определяется, перемножением комплексного тока на сопряженный комплекс напряжения:
.
Источники и приемники электрических цепей синусоидального тока. Источники напряжения и источники тока могут работать в режиме генератора, отдавая активную и реактивную энергию электрической цепи, или в режиме потребителя, потребляя активную энергию. Для определения режима работы источников не достаточно определить правильно только знак схемы. Еще необходимо учесть влияние угла сдвига фазы j между напряжением и током:
.
Пассивные элементы – приемники активной и реактивной энергии. Резистор является приемником активной энергии, а его мощность будет равна:
[Вт].
Индуктивность и емкость являются приемниками реактивной энергии, их мощности будут равны:
[Вар]; [Вар]
Баланс мощностей в электрической цепи синусоидального тока является алгебраической суммой полной мощности всех источников, равной алгебраической сумме полной мощности всех потребителей (приемников):
Расчет баланса мощностей можно выполнять отдельно для активных или реактивных мощностей:
; .
Пример.«R» элемент в электрической цепи синусоидального тока. Используя аналитическое выражение источника ЭДС собрать принципиальную электрическую схему с R элементом. Рассчитать мгновенное значение тока, напряжения, мощности, действующие комплексные значения тока, напряжения, мощности. Собрать схему эксперимента в Multisim, снять показания осциллографа.
Дано:
Расчётные значения:
R=1кОм
,
,
,
,
,
,
Экспериментальные значения:
Модуль 3. Семинар 5. «Резонансы и частотные характеристики.»
План занятия
1. Краткое теоретическое введение
2. Разбор типовых задач.
| Частотные свойства электрической цепи. Резонанс напряжения. | |
| Резонансы токов в параллельной RLC-цепи. Резонанс токов в параллельных RL-, RC-ветвях. | |
| Анализ чередование резонансов. |
3. Самостоятельное решение задач.
4. Обсуждение самостоятельно решенных задач, включая домашнее задание
5. Краткое обобщение рассмотренных вопросов и подведение итогов
6. Следующее домашнее задание
Теоретическая часть