Последовательное соединение индуктивности и активного сопротивления. Построение векторных диаграмм

Таким образом, напряжение u должно складываться алгебраически из 2 частей: актив. составляющей (Ua ) и реактивной составляющей (Up )

 

 

 

Закон Ома

 

Построение векторных диаграмм.

1. если цепь соединена последовательно, то для нее берется за основу ось тока. 1) сначала реакт. напряжение U_L

2) активное напряжение U_r

3) напряжение U_c

2. если цепь соединена параллельно, то за основу берется ось напряжения.

(1) (2)

U_r

U_c

U_L

j

J U

 

22. Последоват.. и параллельное соединение приемников переменного тока:

При последовательном соединении участка цепи напряжение на зажимах всей цепи равняется сумме падений напряжений на отдельных участках.

Сложение активных и реактивных сопротивлений складывается отдельно. В данной цепи необходимо алгебраически складывать отдельно активные и реактивные сопротивления последовательно соединенных участков.

Общая мощность:

;

Параллельное соединение:

, X – проводимость

При параллельном соединении участков цепи, общий ток на входе цепи равен сумме токов в отдельных участках. В этой цепи необходимо алгебраически складывать отдельно активные и отдельно реактивные проводимости.

;

; - реактиная мощность

23.Активная мощность. Полная и реактивная мощности. Повышение коэффициента мощности:

R-элемент подключен к источнику синусоидального напряжения. . Ток в резисторном элементе также будет синусоидальным:

.

Скорость поступления энергии в течении периода не остается постоянной:

Мощность колеблется с угловой частотой 2ω в пределах от 0 до 2UI. Энергетический процесс принято характеризовать средним значением за период, которое называют активной мощностью и обозначают буквой P:

В цепи с идеальным индуктивным элементом не совершается работа, а происходит только периодический обмен энергией между источником и магнитным полем. Интенсивность этого обмена принято характеризовать наибольшим значением скорости поступления энергии в магнитном поле, т.е. амплитудным значением мгновенной мощности, которое называют реактивной мощностью и обозначают Q_L: Единица – вар.

Полную мощность обозначают S и определяют из соотношения: S=UI

Единице полной мощности присвоено название вольт-ампер, сокращенно В·А Полная мощность определяет наибольшее значение активной мощности, которое может быть получено при заданных значениях напряжения и тока.

Отношение активной мощности к полной называют коэффициентом мощности и обозначают λ. Очевидно, коэффициент мощности численно равен косинусу угла сдвига фаз между током и напряжением:

.

Повышение коэффициента мощности: параллельно двигателю включают емкостной элемент, например конденсатор. Ток генератора i_г уже не равен току двигателя i_м, а определяется из соотношения: , где - ток емкостного элемента.. При соответствующем подборе емкости конденсатора можно добиться резонансного режима, т.е. обеспечить работу генератора при максимальном значении коэффициента мощности, при этом двигатель будет обмениваться энергией, запасаемой в его магнитном поле, не с генератором, а с емкостным элементом.

24. Явление резонанса в цепях переменного тока:

Совпадение частоты вынужденных колебаний сообщаемых из вне физической системы с частотой собственных колебаний этой системы называется резонансом.

В электрической цепи резонанс возникает при совпадении частоты источника переменного тока с частотой собственных свободных колебаний электрической цепи.

Резонанс напряжений: возможен в неразветвленной цепи переменного тока, содержащий кроме источника энергии индуктивность L, емкость С и активное сопротивление.

Характеристическое волновое сопротивление: С помощью его мы определяем “добротность” контура.

. Условие: резонанса.