рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Расчёт последовательной цепей переменного тока

Расчёт последовательной цепей переменного тока - раздел Изобретательство, Электротехника, отрасль науки и техники, связанная с применением электрических и магнитных явлений в практической деятельности человека      ...

 

 
 

 

 


Пример расчёта

1. Определение реактивных сопротивлений

2. Расчёт активного сопротивления

3. Расчёт полного сопротивления цепи

4. Расчёт тока в цепи

5. Расчёт сдвига фазы

6. Расчёт мощностей:

· полная мощность S=I U (BA)

· реактивная мощность Q=S sin j (BAP)

· активная мощность Р=S cos j (Bт)

 

Таблица №2.

 

  f L C R1 R2 R3 U
Рис. 1
Рис. 2
.19
Рис 3

L - мГн

C - мкФ

R - Ом

F - Гц

U - вольты

 

 

Тема №4. Резонансные явления в электрических цепях.

 

1.Резонанс в последовательном контуре.

Рассмотрим последовательное соединение резистивного, индуктивного и емкостного элементов. Такую цепь часто называют последовательным контуром или RLC-цепью. Если сопротивление r – мало, а индуктивное и емкостное сопротивления на частоте ω0 равны (w0L = 1/w0C), то в такой цепи возникают резонансные явления

 

 
 

 


Рис.4.1.

При w0L = 1/w0C значения противоположных по фазе

напряжений на индуктивности и емкости равны, поэтому резонанс в рассматриваемой цепи называют резонансом напряжений.

Напряжение на индуктивности и емкости при резонансе могут значитенльно превышать напряжение на входных выводах цепи, которое равно напряжению на активном сопротивлении. Полное сопротивление цепи при резонансе равно активному сопротивлению контур Rk:

А ток I при заданном напряжении U достигает наибольшего значения U/r.

Из условия wL=1/wC следует, что резонанса можно достичь, изменяя либо частоту напряжения питания, либо параметры цепи: индуктивность или емкость. Угловая частота, при которой наступает резонанс, называется резонансной угловой частотой

; ;

Если подставить значение резонансной угловой частоты в выражение индуктивного (ωL), или емкостного (1/ωC) сопротивления, то получим значение характеристического сопротивления контура:

 

Отношение напряжения на индуктивном или емкостном элементе к напряжению питания при резонансе обозначают буквой Q и называют добротностью контура или коэффициентом резонанса.

Добротность контура Q указывает, во сколько раз напряжение на индуктивном или емкостном элементе при резонансе больше, чем напряжение питания, когда Q>1, если r>RK.

Для исследования зависимости параметров контура от частоты (т.е. частотных характеристик) введем специальную функцию, которая будет учитывать резонансные свойства контура и расстройку (уход) частоты от резонансной:

тогда, входное сопротивление контура в зависимости от расстройки можно записать:

 

2.Резонанс в параллельном контуре.

 

Рассмотрим цепь с двумя параллельными ветвями: параметры одной -- сопротивление r1 и индуктивность L, а другой -- сопротивление r2 и емкость С. Сопротивление r1 представляет собой сопротивление индуктивной катушки RK и в реальном резонансном контуре имеет небольшую величину, а сопротивление r2 – потери в диэлектрике конденсатора С, которые очень малы и ими можно пренебречь.

 
 

 


Такую цепь называют параллельным контуром. Если учесть, что сопротивления r1 и r2 малы, то векторная диаграмма (теоретическая) будет иметь вид рис.2. Резонанс наступает тогда, когда реактивные сопротивления в контуре будут равны (wL=1/wC). В этом случае токи I1 и I2 тоже равны и противоположные по фазе, поэтому резонанс в рассматриваемой цепи получил название резонанса токов. Из векторной диаграммы видно, что при резонансе ток I на входных выводах контура может быть значительно меньше токов в ветвях I1 и I2. В теоретическом случае при r1 = r2 = 0 токи I1 и I2 сдвинуты по фазе на углы +900 и -900 и суммарный ток I = I1+I2 = 0.

Добротность контура Q и характеристическое (волновое ) сопротивление контура ρ определяется аналогично контуру с последовательным соединением LC.

В контуре при резонансе возникает обмен энергией между конденсатором и катушкой индуктивности, при этом ток в контуре IK значительно возрастает:

Эквивалентное сопротивление контура для внешнего источника определяется его волновым сопротивлением и добротностью:

В реальном контуре можно достичь Q=200 – 400, а ρ=100 – 500, поэтому эквивалентное сопротивление контура при резонансе велико, а ток I, поступающий в контур, мал.

Зависимость входного сопротивления контура от частоты внешнего сигнала определяется выражением:

Резонансные кривые для определения полосы пропускания параллельного контура строят по значению входного сопротивления, нормированному относительно его максимального значения, т.е. RЭ

n = 0,707

 

Сокращенное изложение темы 4

 

РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ

Если а , то в цепи возникает явление резонанса на частоте .

; .

Если подставить значение в то получим , где r - характеристическое сопротивление.

Добротность ; - затухание (обратная величина добротности).

, где

 
 

 

 


РЕЗОНАНС ТОКОВ

       
   
 
 

 

 


где: - полоса пропускания.

; ; .

Величины Q и r для радиотехнических устройств
, --..

.-нормированная резонансная кривая.

 

 

Тема 3. Магнитные цепи. Магнитные свойства вещества.

Катушка со стальным сердечником.

Работа современных электротехнических устройств (трансформаторов, электрических двигателей и генераторов и др.) основана на использовании явлений электромеханического и индукционного действия магнитного поля.

Электромеханическое, или силовое, действие магнитного поля заключается в том, что помещённые в поле проводники с током или ферромагнитное тело испытывают действие силы со стороны этого поля. На силовом действии магнитного поля основана работа электрических двигателей, электромагнитных тяговых устройств, магнитных муфт, реле, измерительных приборов.

Индукционное действие магнитного поля состоит в том, что при перемещении проводника в постоянном магнитном поле в нём наводится электродвижущая сила. Если магнитном поле переменное, то даже в неподвижном проводнике наводится ЭДС. На индукционном действии магнитного поля основана работа электрогенераторов, трансформаторов, электроизмерительных приборов.

Чтобы использовать электромеханическое и индукционное действия магнитного поля, необходимо создать магнитную цепь, которая должна обеспечить необходимую величину и конфигурацию магнитного поля в рабочем объёме электромагнитного устройства.

Магнитная цепь состоит из элементов, возбуждающих магнитное поле (катушки и обмотки с током, или постоянные магниты), и магнитопровода. Магнитопровод содержит ряд тел и сред, образующих замкнутые пути для основной части магнитных линий созданного поля.

 

Примеры магнитных цепей.

 

       
   
 
 

 


Магнитные цепи по своему устройству и назначению подразделяются на группы:

По числу элементов возбуждения поля: одноэлементные, многоэлементные.

По конструкции: неразветвлённые, разветвлённые

По роду тока: постоянного тока, переменного тока.

 

Основные физические величины, с помощью которых могут быть описаны процессы в магнитных цепях:

1 Магнитная индукция Вявляется основной характеристикой магнитного поля. Вектор магнитной индукции Вопределяют по силе F, которая действует на заряд Q, движущийся в магнитном поле со скоростью V:

F=Q[VB]

где, В измеряется в Теслах (Тл)

2 Магнитный поток Фесть поток вектора магнитной индукции Вчерез площадку S. При однородном магнитном поле (В = const) и перпендикулярном направления линии поля к площадке

Ф = BS

где, Ф измеряется в Веберах (Вб)

3 Намагниченность Месть магнитный момент единицы объёма вещества.

M =lim Sm/V

V®0

где, m - вектор магнитного момента элементарного контура тока, вещества , помещённого в магнитное поле. Измеряется в (А/м) амперах/метр.

 

4 Напряжённость магнитного поля Н определяется по закону полного тока

Н = wI/lср

где, w - число витков катушки ;

I -ток катушки;

lср -средняя длина магнитопровода;

wI - магнитодвижущая сила катушки q (q = wI = Н lср)

5 Магнитная постоянная m0 = 4p10-7 Гн/м.

Величины В,МиНсвязаны друг с другом зависимостью:

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Электротехника, отрасль науки и техники, связанная с применением электрических и магнитных явлений в практической деятельности человека

Электротехника отрасль науки и техники связанная с применением электрических и магнитных явлений в практической деятельности человека Она.. Технической базой творчества звукорежисера является звукотехническая.. В основе работы ЗТА лежат процессы которые протекают в электрических цепях постоянного и переменного тока по законам..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Расчёт последовательной цепей переменного 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:

Электрические цепи
Электрическая цепь (ЭЦ) – совокупность устройств, которые обеспечивают практическое использование электрической энергии. Энергетические процессы в электротехнических устройствах достаточно сложны и

Топология электрических цепей
  При анализе сложных электрических цепей возникает необходимость в обозначении ее отдельных участков и способа их соединения. Основными топологическими понятиями теории электрических

Линейные электрические цепи
  В основе анализа электрических цепей постоянного тока лежит несколько общих принципов, которые отражают основные свойства линейных электрических цепей и используются в методах их ра

Основные физические величины, которые используются для анализа и расчета линейных электрических цепей
ЭДС – характеризует потенциальную способность электрического поля (стороннего или индуцированного) вызывать электрический ток.

Основные законы линейных электрических цепей постоянного тока
Закон Ома. Для участка цепи:

Расчёт и анализ электрических цепей
Общая задача анализа электрической цепи состоит в том, что в известной схеме цепи с заданными параметрами (ЭДС и сопротивлениями) необходимо рассчитать токи, мощности и напряжения на отдельных учас

Расчет линейной электрической цепи постоянного тока с одним источником электрической энергии
  С помощью законов Киргофа можно рассчитать любую ЭЦ, в том числе и цепь с одним источником. Однако в этом случае нет необходимости составлять систему уравнений по законам Киргофа и

Метод узловых потенциалов

Электрические цепи переменного тока
1.Основные понятия, которые относятся к цепям переменного тока Переменным током называют такие электромагнитные процессы в электрической цепи, при которых мгновенные значения

Цепь с активным сопротивлением
Если переменное напряжение подвести к активному сопротивлению R, то через сопротивление будет протекать ток

Цепь с индуктивным сопротивлением
Пусть к катушке с индуктивностью L (L – коэффициент пропорциональности между потокосцеплением и током в катушке, для линейной цепи:

Цепь с емкостным сопротивлением
Если к источнику с переменным напряжением подключить конденсатор емкостью С, то образуется электрическая цепь с емкостным сопротивлением.

Действующее значение тока можно выразить по закону Ома
    Мощность, выраженная произведением действующего значения тока на действующее значение напряжения н

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ R,L,C В ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА. По второму закону Кирхгофа: U = UR + UL

Особенности электромагнитных процессов в магнитных цепях переменного тока
    Если к катушке охватывающей магнитопровод подключить источник переменного напряжения то в нем возникнет пере

Двигатели последовательного возбуждения
      т.к. по обмотке во

Типы полупроводников в периодической системе элементов
  В таблице представлена информация о большом количестве полупроводниковых элементов и их соединений, разделённых на несколько типов: одноэлементные полупроводники IV г

Собственная проводимость
  Полупроводники, в которых свободные электроны и «дырки» появляются в процессе ионизации атомов, из которых построен весь кристалл, называют полупроводниками с собственной проводимос

По виду проводимости
Электронные полупроводники (n-типа)     Полупроводник n-типа Термин «

Полупроводниковые приборы
    Они используются для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. Типы ППП:   С p-n переходом (диоды, транзисторы

Операционные усилители
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ До появления линейной интегральной схемотехники к классу операционных усилителей (ОУ) относили многокаскадные усилители пос

Микропроцессорная техника
Логические основы микропроцессорной техники.   1. Основы алгебры логики. Логика – это наука о формах и законах мышления. Алгебра логики – разд

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