Цепь синусоидального тока с реальной катушкой индуктивности R , L .
Сначала рассмотрим идеальную индуктивную катушку, активное сопротивление которой равно нулю. Пусть по идеальной катушке с индуктивностью L протекает синусоидальный ток 
.
Этот ток создает в индуктивной катушке переменное магнитное поле, изменение которого вызывает в катушке ЭДС самоиндукции 
Эта ЭДС уравновешивается напряжением, подключенным к катушке: u = eL =0.
Таким образом, ток в индуктивности отстает по фазе от напряжения на 90o из-за явления самоиндукции. Уравнение вида для реальной катушки, имеющей активное сопротивление R, имеет следующий вид: 
Анализ выражения показывает, что ЭДС самоиндукции оказывает препятствие (сопротивление) протеканию переменного тока, из-за чего ток в реальной индуктивной катушке отстает по фазе от напряжения на некоторый угол φ (0o < φ < 90o), величина которого зависит от соотношения R и L.
Выражение в комплексной форме записи имеет вид:
где ZL - полное комплексное сопротивление индуктивной катушки 
;
ZL - модуль комплексного сопротивления; 
- начальная фаза комплексного сопротивления; 
- индуктивное сопротивление (фиктивная величина, характеризующая реакцию электрической цепи на переменное магнитное поле).
Полное сопротивление индуктивной катушки или модуль комплексного сопротивления 
Комплексному уравнению соответствует векторная диаграмма .
Из анализа диаграммы видно, что вектор напряжения на индуктивности опережает вектор тока на 90o. В цепи переменного тока напряжения на участках цепи складываются не арифметически, а геометрически. Если мы поделим стороны треугольника напряжений на величину тока Im, то перейдем к подобному треугольнику сопротивлений.Из треугольника сопротивлений получим несколько формул: 
; 
|
|
|
Цепь синусоидального тока с реальным конденсатором R, C .
При переменном напряжении на реальном конденсаторе кроме тока смещения имеются небольшие токи проводимости, через толщу диэлектрика (объемный ток) и по поверхности (поверхностный ток).Токи проводимости и поляризацию диэлектрика сопровождают потери энергии.
Таким образом, в реальном конденсаторе наряду с изменением энергии электрического поля (это характеризует реактивная мощность Q) из-за несовершенства диэлектрика идет необратимый процесс преобразования электрической энергии в тепло, скорость которого выражается активной мощностью Р. Поэтому в схеме замещения реальный конденсатор должен быть представлен активным и реактивным элементами.
Деление реального конденсатора на два элемента — это расчетный прием, так как конструктивно их выделить нельзя. Однако такую же схему замещения имеет реальная цепь из двух элементов, один из которых характеризуется только активной мощностью Р (Q = 0), другой — реактивной (емкостной) мощностью Q(P = 0).
|
|
|
Реальный конденсатор (с потерями) можно представить эквивалентной схемой параллельного соединения активной G и емкостной Bс проводимостей (рис. 13.15), причем активная проводимость определяется мощностью потерь в конденсаторе G = Р/Uc2, а емкость — конструкцией конденсатора. Предположим, что проводимости G и Вс для такой цепи известны, а напряжение имеет уравнение. u = Umsinωt.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 730; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!