9.Значения величин переменного тока

1) мгн-е зн-е тока – это зн-е в какой-то период вр i, e, u, p и т.д.

i= I_msin(wt±ψ)

2) Макс зн-е – это наиб зн-е перем-й вел-ны за период вр Im, Um, Em и т.Д.

3) Действующее (эффективное) зн-е-полн знач-е пост тока, при прохождении к-го выдел-ся такое же кол-во теплоты, что и для с/д тока.

,. .

4) Среднее значение – это значение переменной величины за полупериод – пол зн-е пост тока, при к-м за половину периода переносится т-й же эл заряд, что и при с/д токе.

I_срТ/2=I_mT/π Iср=2I_m/π=0,637I_m

Метод векторных диаграмм

Вект диагр – это совокупность векторов комп- лексных знач-й c/д величин одной частоты.

При построении в. диаграмм в начале выбирается основной вектор (его нач фаза=0), который в выбранном масштабе откладывается или вертикально или горизонтально и от этого вектора строятся др. Вектора в выбранном масштабе. Масштаб выбирается таким образом, чтобы вектора были соразмеримы.

Пример. Треб построить в. диаграмму

8. В электрических цепях переменного тока наиболее часто используют синусоидальную форму, характеризующуюся тем, что все токи и напряжения являются синусоидальными функциями времени. В генераторах переменного тока получают ЭДС, изменяющуюся во времени по закону синуса, и тем самым обеспечивают наиболее выгодный эксплуатационный режим работы электрических установок. Кроме того, синусоидальная форма тока и напряжения позволяет производить точный расчет электрических цепей с использованием метода комплексных чисел и приближенный расчет на основе метода векторных диаграмм. При этом для расчета используются законы Ома и Кирхгофа, но записанные в векторной или комплексной форме. Анализируя и рассчитывая цепи синусоидального тока, надо твердо помнить, что законы Кирхгофа можно применять: а) для мгновенных значений, б) в векторной форме для векторных амплитуд и векторных изображений действующих значений, а также в) в комплексной форме для комплексных амплитуд или комплексов действующих значений. Просто к модулям амплитуд или действующих значений токов и напряжений законы Кирхгофа применять нельзя, так как при этом не учитываются сдвиги фаз между синусоидальными величинами. Мгновенными значениями i-тока, u-напряжения, e-ЭДС называются их значения в данный момент времени. Поскольку время постоянно течет, меняется, то меняются и мгновенные значения вел-н

11.Периодический перем ток, величина и напр-е к-го периодически изм-ся во вр по синусоид-му за-ну, назыв синусоид-м: i= I_msin(wt±ψ) I_msinα_i где i - мгновенное зн-е с/д тока; I_т — амплитуд­ное зн-е с/д тока; w = 2π/T=2πf — угл или круговая частота; α= (wt±ψ) — фаза или фазовый угол; t - текущее зн-е времени; ψ — нач фаза или на­ч фазовый угол тока.

Частота с/д тока (чис­ло периодов в сек, Гц) это отношение f=1/T где Т— период с/д тока, с,= времени, в теч-е к-го совершается полн цикл изм-й мгновен тока. Для получ-я с/д тока исп-ют индуктивное магн поле. Ф=ВScosα=BScos(wt) рис1,2

ε_i=-dФ/dt= BSwsin(wt)

ε=ε_msin(wt) ε_m=BSw

L_a=E_msinwt L_b=E_msin(wt-120) L_c=E_msin(wt-240)

Синхронные Генераторы.

Синхр маш-маш-на перем тока, а к-й при установившемся режиме, манг поле, участ -вующее в преобраз эн-и, и ротор имеют одинак частоту вращ-я (n=60f/p, f=50Гц, р-кол-во пар полюсов ротора). Синхр маш могут раб в режиме генератора, двигателя, компенсатора. Синхр ген состоит из ротора и статора.

, ,

Из треуг сопр получим несколько формул

; аналогичные ф-лы и для с емкостным сопр-м т.е Х_L можно замен на X_C .

Треугольник напряжений

, U=IZ, U_A=IR, U_L=IX_L, U_C=IX_C, U_P=U_L-U_C, .

Ротор- источник магн поля, обмотки к-го питаются эл током. Статор- неподвижн часть маш, взаимод-ая с ротором (подв часть). Если к валу машины приложить вращ-ся момент от первичного двиг-ля, то ось магн полюсов ротора повернется на нек угол относ оси магн полюсов статора в напр вращ. При этом изм-ся сдвиг фаз м/у ЭДС, индуцир-мых в обмотка фаз статора магн полем вращ-гося ротора, и фазным напр-ми сети, к к-й подключена машина.

L_a=E_msinwt L_b=E_msin(wt-120) L_c=E_msin(wt-240)

Это сопроважд-ся изм-м токов в фазах статора. Эл-магн взаимодействие изм-ся токов в фазах статора с магн полем ротора созд тормозной момент, дейст-щий на ротор. Это означ преобраз-е эн-ии механич движ-я первичного двигателя в электрич эн-ю гене-ратора. Магн полюсы ротора будут тянуть за собой магн полюсы статора.

13.При анализе реальных электрических цепей переменного тока составляют электрические схемы замещения, состоящие из идеальных элементов - идеального источника ЭДС, сопротивления R, индуктивности L, ёмкости С и взаимной индукции М. Идеальные элементы R, L, C, M являются пассивными, поэтому положительные направления токов и напряжений в них совпадают. Резистивный элемент характеризует необратимые процессы преобразования электрической энергии в другие виды энергии. Для мгновенных значений тока через резистивный элемент справедлив закон Ома:

т.е. кривые напряжения и тока резистивного элемента подобны. Мгновенная мощность резистивного элемента не зависит от знака тока и всегда положительна. Индуктивный элемент характеризует наличие изменяющегося магнитного поля, созданного изменяющимся током. Индуктивный элемент с индуктивностью L учитывает энергию магнитного поля   и явление самоиндукции. При изменении тока в индуктивности возникает ЭДС самоиндукции е_L. По закону Ленца она препятствует изменению тока. ЭДС самоиндукции: Ёмкостный элемент характеризует влияние изменяющегося электрического поля элементов цепи. Ёмкостный элемент с ёмкостью С учитывает энергию электрического поля:

Явл инд: при изм-ии м.п, прониз-го катушку, в ней возникает индукц-ый ток*5. Самоинд:бывает что ток в цепи изм-ся, а вокруг тока сущ-ет м.п, и оно также изм-ся, а раз оно изм-ся то в этом же проводнике возникает доп. индукц-ый ток. При увелич тока в цепи, ЭДС препятствует возрастанию тока, при ум. - убыванию.

Величина ЭДС пропорц-на скорости изм-я силы тока I и индуктив-ти контура L: Вольт

За счёт самоинд. ток появл. не мгновенно. Магни. поток, ч/з одновитковый контур: L — индуктивность витка. Для катушки, из N витков: , где Ψ — сумма магн. потоков ч/з все витки. Ψ-потокосцепление. L-индуктивность.Гн На индукции- трансф-р - на сердечник наматывают 2 обмотки, одну соединяют с источником перем. тока, др. —сопр-ем. 1 я обмотка, создает в сердечнике перем. магн. поток, который в др. обмотке индуктирует ЭДС. Но т.к. переем. Магн. Поток пронизывает обе обмотки, то в кажд. Индуктируется переем. ЭДС. Отношение первич. Напряжения ко вторичному = отношению витков первич. и вторич. обмоток – коэф. Трансформации(К) м.б. повышающим и пониж.

Последовательное соединение элементов электрической цепи переменного ток ,   ,    Параллельное соединение элементов электрической цепи переменного тока