|
|
Условие выделения максимальной мощности в нагрузке в цепях постоянного тока. ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 Нагрузка – резисторы. Максимальная когда внутреннее сопротивление ЭДС в цепи равно сопротивлению нагрузки (когда простая цепь, как прошлая фотка)
Метод двух узлов (пример).
Метод контурных токов (пример).
Идеальная и реальная катушка индуктивности в цепи синусоидального тока (сопротивление, мощность, векторные диаграммы). Идеальная:
Напряжение катушки опережает ток на 90о.
Мгновенная мощность: P(t)=U(t)*i(t) Графическое представление среднего значения мощности: (суммарное Рср=0)
Реактивная мощность: Рm=UL*IL= 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:
Векторный треугольник мощностей:
Ваттметр показывает активную мощность, Р.
R,C: R,L,C:
Последовательно соединенные R,L,C, но 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:
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 Rв индуктивной ветви обусловлено тепловыми потерями на активном сопротивлении катушки. Потерями в емкостной ветви можно пренебречь. Условие резонанса токов: равенство нулю реактивной проводимости контураb=0. Для выяснения признаков резонанса токов построим векторную диаграмму.
Рис. 12. Схема параллельного колебательного контура и векторная диаграмма при резонансе токов
Признаки резонанса токов: а) сопротивление контура 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.
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
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.
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.  Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
Это частный случай метода узловых потенциалов. Пример и порядок расчета:
Реактивное индуктивное сопротивление: 
[Вар]
(ток сопряженный), 
14. Резонанс напряжений.
, цепь чисто активного характера, реактивная мощность отсутствует.
, где у – полная проводимость цепи.
Для того чтобы ток I в неразветвленной части цепи совпадал по фазе с напряжением, реактивная составляющая тока индуктивной ветви ILpдолжна быть равна по модулю току емкостной ветви IC (рис. 12,б). Активная составляющая тока индуктивной ветви IL, оказывается равной току источника IC .
максимальное и чисто активное;
При резонансе напряжения UC и UL могут быть намного больше, чем напряжение источника, что опасно для цепи.
Резонанс токов возникает в цепи с параллельно соединёнными катушкой резистором и конденсатором.
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.