 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Цепь с активным сопротивлением
Если переменное напряжение 
подвести к активному сопротивлению R, то через сопротивление будет протекать ток
, где 
- максимальное значение (амплитуда) тока i.
 |
Мгновенные значения тока и напряжения в цепи с активным сопротивлением связаны между собой только законом Ома: u=iR. Следовательно, напряжение на сопротивлении и ток, проходящий через это сопротивление, всегда совпадают по фазе, т. е. фазовый угол между их векторами j = 0.
 |
Мгновенная мощность в цепи переменного тока с активным сопротивлением определяется произведением мгновенных значений тока и напряжения
т.е. мощность меняется с удвоенной частотой от 0 до Um Im
Энергетический процесс принято характеризовать средним значением мощности за период – активная мощность.
В дальнейшем под мощностью будем понимать среднее значение активной мощности, или просто активную мощность. Для рассматриваемой цепи активная мощность будет равна:
Активная мощность выражается в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт).
3.2 Цепь с индуктивным сопротивлением
Пусть к катушке с индуктивностью L (L – коэффициент пропорциональности между потокосцеплением и током в катушке, для линейной цепи: 
, тогда y = Li) приложено синусоидальное напряжение . Допустим, что катушка обладает ничтожно малым активным сопротивлением Rк, которым можно пренебречь.
 |
По катушку будет протекать переменный синусоидальный ток i = Imsin wt, который вызовет синусоидальные изменения потокосцепления y = Li = LImsin wt, а изменяющееся потокосцепление наведет в катушке ЭДС самоиндукции, значение которой определяется скоростью изменения потокосцепления:
Если учесть, что по второму закону Кирхгофа 
можно записать:
, где 
- максимальное значение тока
Величина 
, имеющая размерность сопротивления, называется индуктивным сопротивлением
Таким образом, ток в цепи с индуктивным сопротивлением при синусоидальном напряжении изменяется также по синусоидальному и отстает от напряжения на угол 
.
 |
Итак, для рассматриваемого случая имеем:
и 
Таким образом, в цепи с индуктивным сопротивлением закон Ома справедлив как для максимальных, так и для действующих значений тока и напряжения.
Мгновенная мощность на индуктивности изменяется с удвоенной частотой по синусоидальному закону и имеет положительные и отрицательные полу периоды
Активная мощность Р, характеризующая необратимые преобразования энергии и определяемая средним значением мгновенной мощности за период, для индуктивности равна 0:
Мощность, выраженная произведением действующего значения тока на действующее напряжение для рассматриваемой цепи, называют реактивной мощностью. Реактивную мощность можно определить следующим образом:
Физический смысл реактивного сопротивления заключается в том, что при положительном полупериоде мгновенной мощности энергия запасается в катушке в виде магнитного поля, а в отрицательные полупериоды эта энергия отдается обратно в источник.
Реактивная мощность выражается в вольт-амперах реактивных (ВАр) или в киловольт-амперах реактивных (кВАр).
По этим же соображениям, индуктивное сопротивление 
называют реактивным сопротивлением, в котором необратимой затраты энергии источника не происходит.
3.3 Цепь с емкостным сопротивлением
Если к источнику с переменным напряжением подключить конденсатор емкостью С, то образуется электрическая цепь с емкостным сопротивлением.
 |
Из курса физики известно, что емкость конденсатора С является коэффициентом пропорциональности между зарядом конденсатора и напряжением на нем (
, для линейной цепи 
) Учитывая это запишем выражение для тока, протекающего через конденсатор:
Ток, протекающий через конденсатор, будет равен:
, где 
максимальное значение тока i.
Таким образом, ток в цепи с емкостным сопротивлением при синусоидальном напряжении изменяется также по синусоидальному закону и опережает напряжение на угол .
 |
Величина 
, имеющая размерность сопротивления, называется емкостным сопротивлением и измеряется в Омах.
Поиск по сайту: