|
|
Линейные и нелинейные цепи переменного тока. Активные и реактивные элементы, их сопротивление и проводимость. Расчет напряжений и токов.
Ток подчиняется закону Ома:
где I - сила тока, U - напряжение, R - сопротивление. Под переменным током также подразумевают ток в обычных одно-и трёхфазных сетях. В этом случае мгновенные значения тока и напряжения изменяются по гармоническому закону. Токи, значения которых повторяются через равные промежутки времени называются периодическими. Наименьший промежуток времени, через который наблюдаются их повторения, называется периодом и обозначается буквой Т. Величина, обратная периоду называется частотой, т. е.
Переменный ток математически можно записать в виде:
Начальное значение тока может быть слева или справа от оси ординат, тогда начальная фаза будет опережающей или отстающей. Электрический ток в проводниках непрерывно связан с магнитным и электрическими полями. Элементы, характеризующие преобразование электромагнитной энергии в тепло, называются активными сопротивлениями. Элементы, связанные с наличием только магнитного поля, называются индуктивностями. Элементы, связанные с наличием электрического поля, называются емкостями. Линейной электрической цепью называют такую цепь, все компоненты которой линейны. К линейным компонентам относятся зависимые и независимые идеализированные источники токов и напряжений, резисторы (подчиняющиеся закону Ома), и любые другие компоненты, описываемые линейными дифференциальными уравнениями, наиболее известны электрические конденсаторы и индуктивности. Если цепь содержит отличные от перечисленных компоненты, то она называется нелинейной. Изображение электрической цепи с помощью условных обозначений называют электрической схемой. Функция зависимости тока, протекающего по двухполюсному компоненту от напряжения на этом компоненте называют вольт-амперной характеристикой (ВАХ). Часто ВАХ изображают графически в декартовых координатах. При этом по оси абсцисс на графике обычно откладывают напряжение, а по оси ординат -ток. В частности, омические резисторы, ВАХ которых описывается линейной функцией и на графике ВАХ являются прямыми линиями, называют линейными. Примерами линейных (как правило, в очень хорошем приближении) цепей являются цепи, содержащие только резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности без ферромагнитных сердечников. Некоторые нелинейные цепи можно приближенно описывать как линейные, если изменение приращений токов или напряжений на компоненте мало, при этом нелинейная ВАХ такого компонента заменяется линейной (касательной к ВАХ в рабочей точке). Этот подход называют "линеаризацией". При этом к цепи может быть применён мощный математический аппарат анализа линейных цепей. Примерами таких нелинейных цепей, анализируемых как линейные относятся практически любые электронные устройства, работающие в линейном режиме и содержащие нелинейные активные и пассивные компоненты (усилители, генераторы и др.). Активные элементы совершают полезную работу и трансформируется в нужные нам виды энергии - тепловую, звуковую и т. п. Реактивные элементы расходуют работу на нагрев проводников, из которых составлена эта цепь.
Емкостное сопротивление рассчитывается по формуле
Аналогично ведется подсчет Z и для цепи R и С
Потребители с R, L,C имеют суммарное сопротивление   Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
Переменный ток, АС (англ. alternating current - переменный ток) -электрический ток, который периодически изменяется по модулю и направлению.
и измеряется в Герцах (Гц). Величина 
называется угловой частотой переменного тока, она показывает изменение фазы тока в единицу времени и измеряется в радианах, деленных на секунду.
Максимальное значение переменного тока или напряжения называется амплитудой. Оно обозначается большими буквами с индексом «т» (например /т). Существует также понятие действующего значения переменного тока. Оно определяетсяпо формуле:
Индуктивностью обладают катушки реле, обмотки электродвигателей и трансформаторов. Индуктивное сопротивление подсчитывается по формуле:
где L - индуктивность
Реальные потребители электрической энергии могут иметь и комплексное значение сопротивлений, при наличии R и L значение суммарного сопротивления Z подсчитывается по формуле: