18.Ємність в колі змінного струму

Є́мність — здатність тіла накопичувати електричний заряд.

Ємність визначається, як відношення заряду тіла Q до його потенціалу V.

Здебільшого ємність позначається латинською літерою C. Одиницею вимірювання ємності в системі СІ є Фарад, в СГС — сантиметр.

Ємність у колі синусоїдного струму

Якщо коло синусоїдного струму містить ідеальний ємнісний елемент, то струм змінюється за законом i = wC Um cosωt

i = Im cosωt а напруга u = U_msinωt

При вмиканні ємності на синусоїдну напругу у колі встанов­люється синусоїдний струм, що випереджаєнапругу на чверть періоду.

Величина Xc =1/ωC має розмірність опору та називається ємнісним опором.Ємнісний опір Xc = 1/wCпостійному струму дорівнює нескінченності і зменшується при підвищенні часто­ти змінного струму та ємності елемента.

Ємнісний опір, як і індуктивний, є реактивним опо­ром. X=X_L-Xc

 Векторна діаграма кола з ємністю.Помноження вектора струму на -j відповідає повороту цього вектора на 90° за ходом годинної стрілки.

19.Резонанс струмів

Я вище резонансу струмів спостерігається в колі змінного струму, що складається з паралельно з'єднаних індуктивного та ємнісного опо­рів. Послідовно з індуктивним ввімкнено активний опір (рис. 2.). Таке електричне коло називається розгалуженим. На вході кола загальний струм   розгалужується на струм  , який проходить по вітці з активним та індуктивним опорами, і струм  , який проходить по вітці з ємнісним опором. До обох паралельних віток підводиться спільна напруга  , яка за законом Ома є незмінною.  ^ Якщо підібрати індуктивний  та ємнісний   опори так, щоб індуктивний струм у колі дорівнював за значенням ємнісному :   тобто вектор струму  збігався за фазою з вектором напруги , то спостерігатиметься явище резонансу струмів.  Внаслідок цього загальний струм мережі буде меншим, ніж струм у вітці з індуктивним та активним опорами. 

20.резонанс напруг

Отже, у колі змінного струму з послідовно ввімкненими опорами, коли індуктивний опір кола дорівнює ємнісному, або ж їхня різниця рівна нулю, настає явище, яке називається резонансом напруг.  Тобто, коли  Звідси  Резонансна кутова частота. - З вищесказаного можна зробити висновок, що ознаками резонансу напруг у колі змінного струму з послідовно з’єднаними опорами є такі, як: 1. Повний опір кола мінімальний і дорівнює активному опору. Справді, з виразу (3.) випливає, що   при  .

2. Струм у колі максимальний, тому що повний опір його мінімаль­ний (обернена залежність)

3. Напруги  , будучи однаковими за значенням, але проти­лежними за знаком, взаємно компенсуються.

4. Струм у колі збігається за фазою з напругою мережі. 5. Напруга мережі дорівнює активному спаду напруги ( ).

21.Миттєве значення потужності електричного струму дорівнює

, повна потужність

, активна потужність

, реактивна потужність

де U — напруга, а   - зсув фаз між напругою і струмом.

Однак практичніше використовувати усереднене значення потужності

,

де   — амплітудне значення сили струму,   — амплітудне значення напруги.

Змінний струм характеризують також діючими значеннями сили струму й напруги

22.трифазна система ерс

Трифазна система електричних кіл представляє собою сукупність трьох кіл в яких діють три синусоїдальні ЕРС однієї частоти , які зміщені відносно один одного по фазі і створюється одним джерелом струму.

Трифазна система електричних кіл в яких окремі фази які електрично з’єднані один з одним називаютьтрифазним колом.

Кожне з однофазних кіл, що входять в трифазну систему, прийняти називати фазою.

Отже термін фаза в електротехніці позначає два різних поняття:

1) фазовий кут, що визначає миттєве значення синусоїдальної величини;( в однофазних електричних колах)

2) складову частину трифазного кола. 

Фазами трифазнаї системи називають - незалежні електричні кола з незалежними джерелами живлення , що об’єднуються в одну систему. Миттєві значення фазних ЕРС трифазної системи є:

e_А = E_msinωt

e_В = E_msin(ωt – 2π/3)

e_С = E_msin(ωt - 4π/3)

Фазами джерел позначають буквами -А, В, С   фазами приймачів - а, в, с.

23.види з єднань трифазних систем

три незалежні кола можна об’єднати таким чином , що кінці фазних обмоток генератора та фази споживачів утворять два вузли. Таке об’єднання називають з’єднанням зіркою.

Тривазна система може бути незв’язаною та зв’язаною

Провід, що з’єднує два вузли називають нейтральним а точки з’єднання нульовими.

Інші проводи (Аа, Вв, Сс) називають лінійними.

Напруга на затискачах фаз генератора (або навантаження) називають фазною напругою.

Струм в обмотках фаз або фазних навантаженнях називають фазним струмом.

Напруга між лінійними проводами називають лінійною напругою.

Струм в лінійних проводах називають лінійним струмом.

Струм в нейтральному проводі

і_О = і_А+ і_В + і_С.

Якщо система симетрична , то, струм у нейтральному проводі відсутній. і_О = 0

Струм лінійний є фазним струмом   І_л =І_ф

Напруга лінійна більша за фазну в 1,7 раза  U_л =   U_ф

При з’єднанні споживачів зіркою застосовують три провідну та чотири провідну систему.