Активное сопротивление схема
Активное сопротивление схемаСкачать файл - Активное сопротивление схема
Большинство потребителей электрической энергии работает на переменном токе. В настоящее время почти вся электрическая энергия вырабатывается в виде энергии переменного тока. Это объясняется преимуществом производства и распределения этой энергии. Переменный ток получают на электростанциях, преобразуя с помощью генераторов механическую энергию в электрическую. Основное преимущество переменного тока по сравнению с постоянным заключается в возможности с помощью трансформаторов повышать или понижать напряжение, с минимальными потерями передавать электрическую энергию на большие расстояния, в трехфазных источниках питания получать сразу два напряжения: Кроме того, генераторы и двигатели переменного тока более просты по устройству, надежней в работе и проще в эксплуатации по сравнению с машинами постоянного тока. В электрических цепях переменного тока наиболее часто используют синусоидальную форму, характеризующуюся тем, что все токи и напряжения являются синусоидальными функциями времени. В генераторах переменного тока получают ЭДС, изменяющуюся во времени по закону синуса, и тем самым обеспечивают наиболее выгодный эксплуатационный режим работы электрических установок. Кроме того, синусоидальная форма тока и напряжения позволяет производить точный расчет электрических цепей с использованием метода комплексных чисел и приближенный расчет на основе метода векторных диаграмм. При этом для расчета используются законы Ома и Кирхгофа, но записанные в векторной или комплексной форме. В современной технике широко используют разнообразные по форме переменные токи и напряжения: Значение тока, напряжения, ЭДС в любой момент времени t называется мгновенным значением и обозначается малыми строчными буквами, соответственно. Токи, напряжения и ЭДС, мгновенные значения которых повторяются через равные промежутки времени, называют периодическими, а наименьший промежуток времени, через который эти повторения происходят, называют периодом Т. Если кривая изменения периодического тока описывается синусоидой, то ток называют синусоидальным. Если кривая отличается от синусоиды, то ток несинусоидальный. В промышленных масштабах электрическая энергия производится, передается и расходуется потребителями в виде синусоидальных токов, напряжений и ЭДС,. При расчете и анализе электрических цепей применяют несколько способов представления синусоидальных электрических величин. Положительное значение откладывается влево, отрицательное — вправо. Временная диаграмма представляет графическое изображение синусоидальной величины в заданном масштабе в зависимости от времени рис. Графически синусоидальные величины изображаются в виде вращающегося вектора рис. Величина вектора в заданном масштабе представляет амплитудное значение. Проекция на вертикальную ось есть мгновенное значение величины. Совокупность векторов, изображающих синусоидальные величины ток, напряжение, ЭДС одной и той же частоты называют векторной диаграммой. Использование векторных диаграмм позволяет существенно упросить анализ цепей переменного тока, сделать его простым и наглядным. В основе графоаналитического способа анализа цепей переменного тока лежит построение векторных диаграмм. Использование комплексной формы представления позволяет заменить геометрические операции над векторами алгебраическими операциями над комплексными числами. В результате этого к анализу цепей переменного тока могут быть применены все методы анализа цепей постоянного тока. Подробнее этот метод будет рассмотрен ниже. Для сравнения действий постоянного и переменного токов вводят понятие действующее значение переменного тока. Действующее значение переменного тока численно равно такому постоянному току, при котором за время равное одному периоду в проводнике с сопротивлением R выделяется такое же количество тепловой энергии, как и при переменном токе. Определим количество энергии, выделяемой за период в проводнике с сопротивлением R для каждого из токов и приравняем их. Условились, что все измерительные приборы показывают действующие значения. Например, В — действующее значение, тогда. Вокруг всякого проводника с током образуется магнитное поле, которое характеризуется вектором магнитной индукции В и магнитным потоком Ф:. Отношение потокосцепления к току, который его создает называют индуктивностью катушки. При изменении во времени потокосцепления согласно закону Фарадея возникает ЭДС самоиндукции. Эта ЭДС всегда препятствует изменению тока закон Ленца. Поэтому, чтобы через проводники все время тек ток, необходимо к проводникам прикладывать компенсирующее напряжение. Это соотношение является аналогом закона Ома для индуктивности. Конструктивно индуктивность выполняется в виде катушки с проводом. Катушка с проводом кроме свойства создавать магнитное поле обладает активным сопротивлением R. Единицей измерения индуктивности является Генри Гн. Часто используют дробные единицы. Все проводники с электрическим зарядом создают электрическое поле. Характеристикой этого поля является разность потенциалов напряжение. Электрическую емкость определяют отношением заряда проводника к напряжению. Конструктивно емкость выполняется в виде двух проводников разделенных слоем диэлектрика. Форма проводников может быть плоской, трубчатой, шарообразной и др. Поэтому чаще всего используют дробные значения. Графически это представлено на временной диаграмме рис. Единицей его измерения является Ом. Графически электрические процессы в индуктивности представлены на рис. Графически электрические процессы в емкости представлены на рис. Активным называют сопротивление резистора. Единицей измерения сопротивления является Ом. Сопротивление резистора не зависит от частоты. В разделе реактивные выделяют три вида сопротивлений: Единицей измерения индуктивного сопротивления также является Ом. Величина xL линейно зависит от частоты. Единицей измерения емкостного сопротивления является Ом. Величина хс зависит от частоты по обратно-пропорциональному закону. Из этого соотношения следует, что сопротивления Z, R и X образуют треугольник: Z — гипотенуза, R и X — катеты. Для упрощения рассмотрим мгновенную мощность в каждом из элементов R, L и С отдельно. В таких случаях принять рассматривать среднюю за период Т мощность. Если записать U m и I m через действующие значения U и I: По форме уравнение 2. Величину Р равную произведению действующих значений тока и напряжения называют активной мощностью. Единицей ее измерения является Ватт Вт. Для мгновенной мощности имеет. Для количественной оценки мощности в индуктивности используют величину Q L равную максимальному значению р L. Единицей ее измерения выбрали ВАр вольт-ампер реактивный. Для мгновенной мощности получаем. Среднее значение за период здесь также равно нулю. По аналогии с уравнением 2. Единицей ее измерения также является ВАр. Если в цепи присутствуют элементы R, L и С, то активная и реактивная мощности определяются уравнениями. Проведем анализ работы электрической цепи с последовательным соединением элементов R, L, С. Положим, что в этой задаче заданы величины R, L, С, частота f, напряжение U. Требуется определить ток в цепи и напряжение на элементах цепи. Из свойства последовательного соединения следует, что ток во всех элементах цепи одинаковый. Задача разбивается на ряд этапов. Расчет напряжений на элементах. Напряжения на элементах определяются по формулам. В зависимости от величин L и С в формуле 2. Цепь имеет активно-индуктивный характер. Векторная диаграмма напряжений имеет вид рис. Цепь имеет активно-емкостный характер. Ток совпадает с напряжением. Цепь имеет активный характер. Напряжения на элементах U L и U C могут значительно превышать входное напряжение. В приведенном примере U L и U С превышают входное напряжение в 5 раз. Проведем анализ работы электрической цепи с параллельным соединением элементов R, L, С. Положим, что заданы величины R 1 , R 2 , L, С, частота f и входное напряжение U. Требуется определить токи в ветвях и ток всей цепи. В данной схеме две ветви. Согласно свойству параллельного соединения, напряжение на всех ветвях параллельной цепи одинаковое, если пренебречь сопротивлением подводящих проводов. Ток всей цепи может быть найден несколькими методами: Чаще всего используют метод проекций и метод проводимостей. В методе проекций ток I 1 и I 2 раскладываются по две ортогональные составляющие активную и реактивную. Ось активной составляющей совпадает с вектором напряжения U. Ось реактивной составляющей перпендикулярна вектору U рис. В последнем уравнении взят знак минус, поскольку составляющие I 1р индуктивная и I 2р емкостная направлены в разные стороны от оси U. В методе проводимостей также используется разложение на активные и реактивные составляющие. Для реактивной проводимости всей цепи имеем. В этом уравнении взят знак минус, из тех же соображений, как и в уравнении 2. В зависимости от соотношения реактивных проводимостей b 1 и b 2 возможны три варианта: Векторная диаграмма изображена на рис. Цепь имеет чисто активное сопротивление. Ток потребляемый цепью от источника наименьший. Этот режим называется резонанс токов. Ток в линии питающей потребителя с заданной мощностью Р равен. При этом возрастают потери в питающей линии. Большинство потребителей имеет активно-индуктивную нагрузку. Пусть известны параметры нагрузки P н , U и I н. При подключении емкости величина I нр уменьшается на величину I C. Уменьшение реактивной составляющей нагрузки с I нр до I р определяет величину тока компенсирующей емкости. Подставляя в уравнение 2. Для больших значений P н величина емкости C может оказаться слишком большой, что технически трудно реализовать. В этом случае используют синхронные компенсирующие машины. Комплексное сопротивление участка цепи представляет собой комплексное число, вещественная часть которого соответствует величине активного сопротивления, а коэффициент при мнимой части — реактивному сопротивлению. В замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма комплексных действующих значений ЭДС равна алгебраической сумме комплексных падений напряжений в нём. При использовании символического метода можно пользоваться понятиями мощностей. Но в комплексной форме можно записать только полную мощность:. Полная мощность в комплексной форме представляет собой комплексное число, вещественная часть которого соответствует активной мощности рассматриваемого участка, а коэффициент при мнимой части — реактивной мощности участка. Значение знака перед мнимой частью:
Лекция № 4 Схемы замещения и параметры элементов электрических сетей
Полное сопротивление электрической цепи
Активное сопротивление в цепи переменного тока
Стихи расставания с любимой до слез
Разовая подработка в москве сделал получил деньги
Papa roach перевод названия группы на русский
Написать письмо губернатору белгородской области савченко образец