Расчет электрических цепей с несколькими источниками переменного напряжения
ЫЙ ВОПРОС ЗАКОН ОМА И КИРГОФА
ЗАКОН ОМА
Закон киргофа
Вопрос 2 …..Действующее значение переменного тока напряжение ЭДС 
Вопрос 3 Эквевалентирование электрических цепей
Вопрос 4 Символическ. изображение Синусоидальных величинин
Вопрос 5 Резистр цепи переменного тока
Вопрос 6 Индуктивность цепи переменного тока
Вопрос 7 Ёмкость цепи переменного тока
Вопрос 8 Закон Ома и Киргофа в комплексной форме
Вопрос 9 Последовательное соединение R.L.C.
Вопрос 10 Параллельное соединение RLC
Мощность цепи переменного тока.
В большинстве случаев электрические цепи содержат как активное, так и реактивное сопротивления. К такого рода цепям относятся, в частности, двигатели переменного тока, трансформаторы и другие устройства. В этих цепях между напряжением U и током I существует сдвиг фаз φ. Если к цепи приложено синусоидальное напряжение
u = Uм⋅ sin ωt,
то ток в цепи
i = Iм⋅ sin(ωt - φ).
Мгновенная мощность цепи
p = u ⋅ i = Uмsinωt ⋅ Iм⋅ sin(ωt - φ) = Uм⋅ Iм [sinωt ⋅ sin (ωt - φ)] = UI [2 sinωt ⋅ sin (ωt - φ)].
Выражение, стоящее в квадратных скобках, можно на основа-кии тригонометрической формулы представить как разность косинусов
[cos φ - cos (2ωt - φ)].
Такимобразом,
p = UI [cos φ - cos (2ωt - φ)] = UI ⋅ cos φ - UI cos (2ωt - φ).
|
|
|
Среднее значение мгновенной мощности за период равно UI ⋅ cos φ, так как среднее значение cos (2ωt - φ) за период равно нулю. Следовательно, активная мощность цепей переменного тока определяется в общем случае формулой
Р = UI ⋅ cos φ.
Множитель cos φ называют коэффициентом мощности.
Учитывая, что U = I ⋅ z, а соs φ = r/z, получаем
P = I ⋅ z ⋅ I ⋅r/z = I2r.
Активная мощность измеряется в ваттах (вт) или в киловаттах (квт).
Произведение Р ⋅ t называется активной энергией и измеряется в вт⋅сек или в квт⋅ч: 1 квт⋅ч = 3600 вт⋅сек (дж).
Активная энергия, потребляемая электрической цепью, полностью преобразуется в тепло в активном сопротивлении этой цепи и обратно к источнику не возвращается.
Если величины сторон треугольника сопротивлений (рис. 165, а) умножить на величину I2 (рис. 165, б), то получим треугольник мощностей (рис. 165, в). Все стороны этого треугольника, показанного отдельно на рис. 166, представляют собой мощности.
Рис. 165. Получение треугольника мощностей
Рис. 166. Треугольник мощностей
Катет, прилегающий к углу φ, представляет собой известную нам активную мощность Р:
P = I2⋅ r = UI ⋅ cos φ.
Активная мощность в цепях переменного тока преобразуется в тепло. В двигателях переменного тока большая часть активной мощности превращается в механическую мощность, остальная часть также преобразуется в тепло.
|
|
|
Катет, лежащий против угла φ, есть реактивная мощность Q:
Q = I2x = UI ⋅ sin φ.
Реактивная мощность обусловлена наличием магнитных и электрических полей в электрических цепях.
Как уже указывалось, реактивная мощность характеризует интенсивность обмена энергией между источником, с одной стороны, и магнитными и электрическими полями - с другой.
Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах реактивных (вар) или киловольт-амперах реактивных (квар).
Гипотенуза треугольника мощностей представляет собой полную мощность S:
S = I2z = UI, или
S = √(P2 + Q2).
Она измеряется в вольт-амперах (ва) или киловольт-амперах (ква). Величина полной мощности, равная произведению U⋅I, определяет основные габариты (наибольшие размеры) генераторов и трансформаторов. В самом деле, величина тока I определяет необходимое по условиям нагрева сечение проводов генераторов и трансформаторов, а число витков обмоток, их изоляция, а также размеры магнитопроводов пропорциональны величине напряжения U.
Таким образом, чем больше значения U и I, на которые рассчитываются генераторы и трансформаторы, тем больше должны быть их размеры.
|
|
|
расчет электрических цепей с несколькими источниками переменного напряжения.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 307; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!