Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет последовательной цепи переменного тока. Схема замещения. Резонанс напряжений. Особенности цепи.
|
|
По второму правилу Кирхгофа уравнение электрического равновесия записывается в виде: 
, 
.
Векторная диаграмма:
В зависимости от соотношения реактивных элементов 
, различают три режима работы электрической цепи:
 -активно-индуктивный
|  -активно-емкостной
|  -режим резонанс напряжений
|
| 1. Полная векторная диаграмма. | ||
| 
| 
|
| 2. Эквивалентное реактивное сопротивление цепи. | ||
 - эквивалентное индуктивное сопротивление.  .
|  - эквивалентное емкостное сопротивление.
 .
|  ,
 ,
 .
|
| 3. Схема замещения. | ||
| 
| 
|
| 4. Результирующая векторная диаграмма. | ||
| 
|
|
| 5. Треугольники напряжений, сопротивлений и мощности. | ||
| 
| 
|
 - полное сопротивление I-R-L цепи,  ,  ,  .
| ||
| 
|
|
 .  ,  ,  .  - формула Джоуля-Ленца.  ,  .
| ||
7. Закон Ома.  . В случае нескольких элементов:  . В комплексном виде:  .
|
Резонанс напряжений
Режим работы электрической цепи, содержащей реактивные элементы (L, C) при котором ток в цепи I совпадает по фазе с приложенным напряжением цепи U, называется электрическим резонансом.
Различают два типа электрических резонансов:
а) Резонанс напряжений (в последовательной цепи),
б) Резонанс токов (в параллельной цепи).
Резонанс напряжений возникает в последовательной электрической цепи переменного тока, содержащей индуктивный и емкостной элементы при условии, что 
.
В простейшем случае двух элементов: 
, 
.
Способы получения резонанса:
1. Изменение индуктивности: 
, 
, 
- изменение положения сердечника в катушке.
2. Изменение ёмкости: 
, 
.
3. Изменение частоты питающего тока: 
.
Особенности цепи при резонансе напряжений.
1. Электрическая цепь обладает резистивным (активным) характером (
, 
, 
, ).
2. Коэффициент мощности характеризует степень преобразования электроэнергии. .
3. Полное сопротивление цепи минимально: 
, 
, - min.
4. Ток в цепи максимален.
.
5. Цепь потребляет от сети только активную мощность: 
, , 
.
6. Цепь не потребляет от сети реактивную мощность: 
, 
, 
.
Однако в самой цепи существует обмен реактивной мощности между переменным магнитным полем катушки и переменным полем конденсатора.
При условии резонанса напряжений или режима близкого к резонансу возможно возникновение явления перенапряжений, когда напряжение на реактивных участках UL, UC оказывается больше питающего UL, UC> U0.
Условие возникновения перенапряжения:
,
, 
.
Явление перенапряжений опасно для изоляции катушки.
|
|