Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Условие выделения максимальной мощности в нагрузке в цепях постоянного тока.





Нагрузка – резисторы. Максимальная когда внутреннее сопротивление ЭДС в цепи равно сопротивлению нагрузки (когда простая цепь, как прошлая фотка)

Метод двух узлов (пример).

Это частный случай метода узловых потенциалов. Пример и порядок расчета:

Метод контурных токов (пример).

 

Идеальная и реальная катушка индуктивности в цепи синусоидального тока (сопротивление, мощность, векторные диаграммы).

Идеальная:

Напряжение катушки опережает ток на 90о.

Реактивное индуктивное сопротивление:

Мгновенная мощность: P(t)=U(t)*i(t)

Графическое представление среднего значения мощности: (суммарное Рср=0)

 

 

Реактивная мощность: Рm=UL*IL= [Вар]

Векторная диаграмма:

Реальная:

Катушка и ее сопротивление подключены последовательно, значит через них течет один ток (он и есть базовый, опорный вектор), а напряжения:

Полное сопротивление:

Векторный треугольник сопротивлений:

Векторный треугольник напряжений: вектора будут подобны, а коэффициент подобия есть I (строится первым):

Мощность:

(ток сопряженный),

Векторный треугольник мощностей:

Ваттметр показывает активную мощность, Р.

 


13. Векторные диаграммы, векторные треугольники сопротивлений и мощностей при последовательном соединений R, C и R, L, C.

 
 

R,C:

R,L,C:


14. Резонанс напряжений.

Последовательно соединенные R,L,C, но , цепь чисто активного характера, реактивная мощность отсутствует.

XL=XC, S=P=I2*R и стремится к максимуму

Получаются максимальные потери в генераторах, линиях электропередач и нагрузке. Не используется в энергетических и бытовых цепях. Используется в слаботочных цепях для усиления напряжения.


15. Проводимости R L, R C, R L C при последовательном и параллельном соединении этих элементов.

При параллельном соединении:

, где у – полная проводимость цепи.

Разность индуктивной и емкостной проводимостей представляет собой общую реактивную проводимость цепи B=BL-BC.

G=1/Zk – проводимость активного сопротивления

Bc=1/Xc=wc – проводимость ёмкости

Bl=1/XL=1/wL – проводимость индуктивности

 

При последовательном соединении:

Y=I/U=1/Z – проводимость цепи, где

В последней формуле разность индуктивного и емкостного сопротивлений мы обозначили буквой х. Это общее реактивное сопротивление цепи: х = хL – xC.

 

16. Резонанс токов..

Резонанс токов – это явление в цепи с параллельным колебательным контуром, ко­гда ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением источника.

На рис. 12 представлена схема параллельного колебательного контура. Сопротивление R в индуктив­ной ветви обусловлено тепловыми потерями на актив­ном сопротивлении катушки. Потерями в емкостной ветви можно пренебречь.

Условие резонанса токов: равенство нулю реактивной проводимости контура b=0.

Для выяснения признаков резонанса токов постро­им векторную диаграмму.

Для того чтобы ток I в неразветвленной части цепи совпадал по фазе с напряжением, реактивная составляющая тока индуктивной ветви ILp должна быть равна по модулю току емкостной ветви IC (рис. 12,б). Активная составляющая тока индуктивной ветви IL, оказывается равной току источника IC.

 

 

Рис. 12. Схема параллельного колебательного контура и векторная

диаграмма при резонансе токов

 

Признаки резонанса токов:

а) сопротивление контура максимальное и чисто активное;

б) ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает практи­чески минимального значения;

в) реактивная составляющая тока в катушке равна емкостному току, причем эти токи могут во много раз превышать ток источника.

Физически это объясняется тем, что при малых потерях в контуре (при малом R)ток источника тре­буется только для покрытия этих потерь. Ток в кон­туре обусловлен обменом энергией между катушкой и конденсатором. В идеальном случае (контур без по­терь) ток источника отсутствует.

Различия резонанса токов и напряжений

Резонанс напряжений

Резонанс напряжений возникает в последовательной RLC-цепи.

Условием возникновения резонанса является равенство частоты источника питания резонансной частоте w=wр, а следовательно и индуктивного и емкостного сопротивлений xL=xC. Так как они противоположны по знаку, то в результате реактивное сопротивление будет равно нулю. Напряжения на катушке UL и на конденсаторе UC будет противоположны по фазе и компенсировать друг друга. Полное сопротивление цепи при этом будет равно активному сопротивлению R, что в свою очередь вызывает увеличение тока в цепи, а следовательно и напряжение на элементах.

При резонансе напряжения UC и UL могут быть намного больше, чем напряжение источника, что опасно для цепи.

 

С увеличением частоты сопротивление катушки увеличивается, а конденсатора уменьшается. В момент времени, когда частота источника будет равна резонансной, они будут равны, а полное сопротивление цепи Z будет наименьшим. Следовательно, ток в цепи будет максимальным.

 

 
 

Из условия равенства индуктивного и емкостного сопротивлений найдем резонансную частоту

 

Исходя из записанного уравнения, можно сделать вывод, что резонанса в колебательном контуре можно добиться изменением частоты тока источника (частота вынужденных колебаний) или изменением параметров катушки L и конденсатора C.

Следует знать, что в последовательной RLC-цепи, обмен энергией между катушкой и конденсатором осуществляется через источник питания.

Резонанс токов

Резонанс токов возникает в цепи с параллельно соединёнными катушкой резистором и конденсатором.

Условием возникновения резонанса токов является равенство частоты источника резонансной частоте w=wр, следовательно проводимости BL=BC. То есть при резонансе токов, ёмкостная и индуктивная проводимости равны.

Для наглядности графика, на время отвлечёмся от проводимости и перейдём к сопротивлению. При увеличении частоты полное сопротивление цепи растёт, а ток уменьшается. В момент, когда частота равна резонансной, сопротивление Z максимально, следовательно, ток в цепи принимает наименьшее значение и равен активной составляющей.

 
 

Выразим резонансную частоту

Как видно из выражения, резонансная частота определяется, как и в случае с резонансом напряжений.

Явление резонанса может носить как положительный, так и отрицательный характер. Например, любой радиоприемник имеет в своей основе колебательный контур, который с помощью изменения индуктивности или емкости настраивают на нужную радиоволну. С другой стороны, явление резонанса может привести к скачкам напряжения или тока в цепи, что в свою очередь приводит к аварии.







Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.