- •1 Основные термины и определения
- •Электрическое сопротивление проводника определяется по формуле ,где
- •Мощность приемника
- •2 Общая характеристика электрических цепей
- •4. Расчет электрической цепи методом непосредственного
- •5.Расчет электрической цепи методом контурных токов.
- •6. Расчет электрической цепи методом наложениналожения
- •7. Метод двух узлов
- •8. Метод эквивалентного генератора
- •9.Линейные электрические цепи однофазного
- •10. Анализ электрического состояния цепи переменного тока
- •11. Анализ электрического состояния цепи переменного тока
- •12. Цепь с последовательным соединением элементов r, l, c
- •13. Резонанс в цепях переменного тока
- •14. Расчет электрических цепей переменного тока
- •16. Мощность цепи синусоидального тока
- •19. Мощность трехфазной цепи
- •Соединение источников и приемников энергии треугольником
- •18. Мощность трехфазной цепи
- •Соединение источников и приемников энергии звездой
- •20. Расчет нелинейных цепей постоянного тока
- •6.2.1. Последовательное соединение нелинейных элементов
- •21. Расчет нелинейных цепей постоянного тока
- •6.2.3. Смешанное соединение нелинейных элементов
- •23. Магнитное поле и магнитные цепи
- •7.2. Закон полного тока и его применение для расчета магнитного поля
- •24. Расчет неразветвленных магнитных цепей
- •3. По кривой намагничивания определить напряженности магнитного поля для всех участков цепи.
- •27. Возможны следующие режимы работы трансформатора:
- •28. Автотрансформаторы
- •9.10.2. Измерительные трансформаторы тока и напряжений
- •29. Применение трансформаторов.
- •30. Технические (паспортные) данные трансформаторов.
- •31. Способы и схемы возбуждения машин постоянного тока
- •34. Устройство асинхронного двигателя
- •35. Особенности пуска в ход асинхронных двигателей
- •36. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей
- •36. Коэффициент мощности асинхронных двигателей
- •38. Принцип действия двигателя постоянного тока
- •39. Способы и схемы возбуждения машин постоянного тока
- •Параллельного возбуждения
- •40. Реакция якоря
- •43. Принцип действия синхронного двигателя
- •45. Электропривод
- •47.Системы управления и регулиования электроприводов
- •48. Общие сведения
12. Цепь с последовательным соединением элементов r, l, c
Если к участку с последовательным соединением элементов R, L, C приложено синусоидальное напряжение , то и ток в цепи синусоидальный .
На каждом из элементов будет падать напряжение
По второму закону Кирхгофа для мгновенных значений
Для комплексных выражений
Подставив в выражение ,
Получим закон Ома в комплексной форме:
,
где - комплексное сопротивление; - модуль комплексного сопротивления, или полныое сопротивление; - аргумент комплексного сопротивления.
знак угла сдвига фаз между током и напряжением определяется знаком реактивного сопротивления
,
Если , то нагрузка в цепи имеет активно-индуктивный характер, ток по фазе отстает от напряжения на угол
Если , то нагрузка имеет активно-емкостный характер, ток по фазе опережает напряжение.
Порядок построения векторной диаграммы:
- строим вектор тока ;- строим вектор падения напряжения на активном сопротивлении (он совпадает по направлению с вектором тока , сдвиг фаз равен нулю);- строим вектор падения напряжения на индуктивном сопротивлении (опережает по фазе вектор тока на 90);- строим вектор падения напряжения на емкостном сопротивлении (конденсатора) (он отстает по фазе от вектора тока на 90);
- складывая векторы , получаем вектор общего напряжения ,который опережает по фазе на угол вектор тока , что указывает на активно-индуктивный характер нагрузки.
13. Резонанс в цепях переменного тока
Резонансом в электрических цепях называется режим участка электрической цепи, содержащей индуктивный (ХL) и емкостной (ХС) элементы, при котором угол сдвига фаз между напряжением и током равен нулю (). Различают резонанс напряжений и резонанс токов.
При этом индуктивное сопротивление равно емкостному, то есть .
Угол сдвига фаз определяется по формуле: .
При или можно записать
Из последнего соотношения следует, что резонанс напряжения в цепи можно достигнуть следующими способами:
изменением индуктивности L катушки;
изменением электрической емкости С конденсатора;
изменением частоты тока f питающей сети.
Характерные особенности резонанса напряжений
1. Полное сопротивление Z цепи при резонансе равно активному сопротивлению
.
2. Результирующий ток в цепи имеет максимальное значение .
Зависимость тока I от частоты f имеет вид:
3. Напряжение на участке с активным сопротивлением R равно напряжению питания U и совпадает с ним по фазе .
4. Активная мощность при резонансе имеет максимальное значение .
Можно предположить, что в цепи существует следующее соотношение между активным (R) и реактивными сопротивлениями ( и XC) ,
тогда можно записать .
То есть напряжения на участках с реактивными элементами (UL и UC) будут больше напряжения питания U.
Свойство усиления напряжения на реактивных элементах при резонансе напряжения используется в технике.
Коэффициент усиления напряжения равен добротности Q контура .
Однако повышенное напряжение на реактивных элементах может привести к пробою электрической изоляции проводов и представлять опасность для обслуживающего персонала.
Векторная диаграмма при резонансе напряжений строится с учетом особенностей режима резонанса
=0, ,