35)Как влияет изменение частоты синусоидального напряжения на величину реактивного сопротивления электрической цепи?
-синусоидальное
напряжение
реактивное сопротивление включает:
-индуктивное
-емкостное
из этих соотношений видно, что величина реактивного сопротивления зависит от частоты, причем для катушки прямопропорционально, для емкости - обратно.
36)Могут ли напряжения ul и uc при резонансе превышать напряжение питающей сети?
.
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.
При резонансе напряжений:
,
;
При
,
Аналогично
При
,
37)В результате изменения каких величин в схеме может возникнуть резонансный режим?
Резонанс напряжений возникает на участке с последовательным соединением R,L,C. При этом индуктивное сопротивление равно емкостному, то есть .
Угол сдвига фаз определяется по формуле:
.
При
или можно записать
.
Резонанс
токов возникает на участке с параллельным
соединением R,L,C.
При этом индуктивная проводимость
равна емкостной, то есть
.
Угол сдвига фаз определяется по формуле:
.
При
,
то есть
.
Из последнего соотношения следует, что резонанс напряжений и токов в цепи можно достигнуть следующими способами:
изменением индуктивности L катушки;
изменением электрической емкости С конденсатора;
изменением частоты тока f питающей сети.
38)От каких величин зависит значение угла сдвига фаз между напряжением и током?
Сдвиг фаз между напряжением и током (). Это алгебраическая величина, определяемая как разность начальных фаз напряжения и тока u-i
начальные фазы можно найти, используя комплексные числа или построением векторных диаграмм.
39)В какой электрической цепи и при каких условиях может возникнуть резонанс токов?
Рассмотрим
цепь из двух параллельных ветвей
.Допустим, что известны напряжение
источника и параметры схемы. В
этой цепи, когда общий ток совпадает
по фазе с напряжением, а входная
реактивная проводимость
или
,
может возникнуть явление резонанса.
При
противоположные по фазе реактивные
составляющие токов равны,
поэтому резонанс в такой цепи получил
название резонанса
токов.
40)По каким формулам рассчитывают активную, реактивную и полную мощности линейной электрической цепи синусоидального тока?
Активная
мощность Р, обусловленная наличием в
цепи активного сопротивления R:
.
Единица измерения активной мощности – ВАТТ.
Реактивная мощность Q, обусловленная наличием реактивных элементов (катушек и конденсаторов)
.
Единица измерения ВАр – ВОЛЬТ-АМПЕР реактивный.
Полная мощность S. Единица измерения ВА (ВОЛЬТ – АМПЕР).
41)Каким образом можно измерить индуктивность и емкость реактивных элементов?
Так как , ,то зная значения реактивных сопротивлений(а их находим используя законы электротехники) и действующей частоты, то нетрудно найти и значения L и C .
42)Если частота f неограниченно растет (уменьшается), к каким значениям стремятся напряжения UR, UL, UC в последовательной цепи? Почему?
В последовательной цепи:
;
т.к. R не зависит от f, то
;
43) Как изменятся выражения для полного сопротивления Z и угла φ, если в цепи будет несколько катушек индуктивности?
Для последовательной цепи комплексное сопротивление равно:
.
Угол сдвига фаз определяется по формуле:
Если в цепи будет n катушек индуктивности с сопротивлениями XL, то комплексное сопротивление примет вид:
Тогда
угол сдвига фаз:
Для параллельной цепи комплексная проводимость равна:
Угол сдвига фаз определяется по формуле:
Если в цепи будет n катушек индуктивности с проводимостями bL, то комплексная проводимость примет вид:
Тогда
угол сдвига фаз:
