Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Среднее значение переменного тока и напряжения.
Под средним значением понимается среднее значение синусоидальной величины за половину периода. Среднее значение синусоидального тока за полупериод равно величине такого постоянного тока, при котором в течение полупериода через поперечное сечение провода проходит то же количество электричества Q, что и при переменном токе. Среднее значение синусоидального тока за период равно нулю, т.к. в течение первой половины периода электричество проходит через поперечное сечение проводника в одном направлении, а в течение второй половины периода такое же количество электричества проходит в обратном направлении, следовательно, количество электричества, прошедшее через поперечное сечение проводника за период, и среднее за период значение тока, равны нулю.
Неразветвленные цепи переменного тока.
При рассмотрении процессов в цепях переменного тока необходимо учитывать не только преобразование электрической энергии в тепловую (R), но постоянные изменения электрического и магнитного поля, которые характеризуются емкостью C и индуктивностью L. Цепь переменного тока с резистивным элементом
а) ток и напряжение. Напряжение на зажимах цепи , найдем силу тока , где - амплитуда тока. Т.е. ток и напряжение совпадают по фазе.
Векторная диаграмма.
. Разделим правую и левую части выражения на - закон Ома для действующих значений в цепи с резистивным элементом.
б) Мгновенная мощность. Произведение мгновенного значения напряжения и мгновенного значения тока для произвольно выбранного момента времени называется мгновенной мощностью: . Подставив в формулу выражение тока и напряжения, получим: Т.е мгновенная мощность равна сумме двух величин: постоянной составляющей и переменной , имеющей амплитуду и изменяющейся с двойной частотой.
в) активная мощность. Среднюю за период мощность называют активной, она характеризует среднюю скорость преобразования электрической энергии в тепловую, механическую или другие виды энергии. В цепи переменного тока активная мощность равна произведению действующего значения тока и напряжения.
Переменный ток в цепи с индуктивным элементом. а) Ток и напряжение. В цепи с индуктивностью напряжение и ток изменяются синусоидально, но напряжение опережает ток.
Напряжение в цепи с индуктивностью опережает ток на 900. ЭДС самоиндукции отстает от тока по фазе на 900, т.е. при увеличении тока ЭДС самоиндукции направлена навстречу току, а при уменьшении имеет одинаковое с ним направление. Закон Ома для действующих значений . Величина называется индуктивным сопротивлением . Величина индуктивного сопротивления увеличивается с ростом частоты. б) Мгновенная мощность. , т.е. мгновенная мощность изменяется синусоидально, но с двойной частотой (энергия в первую четверть периода накапливается в катушке, а во вторую четверть отдается в цепь). В цепи с индуктивностью происходит только периодический обмен энергией между генератором и магнитным полем цепи без преобразования электрической энергии в тепловую, механическую или другие виды энергии. Средняя мощность такой цепи равна нулю. в) Реактивная мощность .
Переменный ток цепи с емкостью.
а) Ток и напряжение. (т.к. или ) или Т.е. ток изменяется по синусоидальному закону и опережает по фазе напряжение на зажимах цепи на . Амплитуда его . Разделим правую и левую части выражения на получим: или - закон Ома для цепи с емкостью. Величина - называется емкостным сопротивлением , т.е. с уменьшением частоты емкостное сопротивление увеличивается. В случае f=0 (постоянное напряжение), ток через конденсатор не проходит. б) Мгновенная мощность. В первую четверть периода емкость накапливает энергию в виде электрического поля, а во вторую четверть отдает ее обратно в цепь. Цепь с емкостью активной мощностью не обладает. (Р=0). в) Ее характеризуют реактивной мощностью, которая характеризует величину обменной энергии между генератором и конденсатором. - реактивная мощность конденсатора.
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-11; Просмотров: 1037; Нарушение авторского права страницы