16.Послідовне і паралельне з’єднання елементів. Резонанс напруг і струмів.

а)послідовне

або

Тоді закон Ома для змінного струму має вигляд:

В цьому колі може настати резонанс напруг при умові :

X_C=X_L

р езонансна частота

b)паралельне

I₁ = U / Z₁, I₂ = U / Z₂, I_1а = I₁ cos φ1, I_2а = I₂ cos φ2, I_а = I_1а + I_2а

I_1р = I₁ sin φ₁, I_2р = I₂ sin φ₂, I_р = I_1р - I_2р φ₁ = arctg(X_L / R₁),

φ₂ = arctg(X_С / R₂).

В цьому колі може настати резонанс струмів при умові

X_C=X_L

Ч АСОВА ДІАГРАМА РЕЗОНАНСУ струмів

17. Активна, реактивна і повна потужність у колі змінного струму. Коефіцієнт потужності і способи його підвищення.

Потужність постійного струму визначається добутком сили струму та напруги. Це саме стосується й змінного струму, проте якщо при постійному струмі є лише один вид потужності, то при змінному — їх три.

активна потужність:

(Вт)

реактивна потуж­ність:

(вар)

У колах з індуктивним навантаженням ця потужність витрачається на створення та підтрим­ку магнітного поля. Вона неперервно переходить від генератора до індуктивного навантаження, де створює магнітне поле, а потім повер­тається до генератора.

повна потужність: (ва)

З трикутника потужностей випливає, що:

Величина, що показує, яку частину від повної потужності стано­вить корисна, активна потужність, називається коефіцієнтом потуж­ності ( ).

Коефіцієнт потужності вимірюється фазометром. Той чи інший в колі визначається характером навантаження (активне, індук­тивне, ємнісне).

Активне навантаження не спричинює зниження , бо воно не є споживачем реактивного струму.

Індуктивне ж навантаження, що є споживачем індуктивного струму, потрібного йому для створення та підтримки магнітного поля, зумовлює збільшення кута й зниження .

Установки змінного струму повинні працювати з високим коефі­цієнтом потужності, бо низький спричинює ряд небажаних явищ:

1. Збільшення потужності генератора чи трансформатора при тій самій корисній потужності споживача.

2. Погане використання потужності генератора чи трансформа­тора. Якщо генератор або трансформатор живить індуктивне наван­таження, то використовується тільки частина його повної потужнос­ті, а решта йде на покриття неефективної реактивної складової потуж­ності споживача.

3. Зниження коефіцієнта корисної дії (к. к. д.) генератора чи трансформатора. Генератор або трансформатор, які живлять індуктив­не навантаження, за струмом можуть бути завантажені повністю, але корисно витрачатиметься лише частина потужності. Це призводить до зниження к. к. д. генератора чи трансформатора, що спричинює зайву витрату енергії первинного двигуна і зв'язану з цим перевитра­ту палива.

4. Збільшення втрат енергії в проводах.

Для підтримки високого значення треба додержувати таких правил (способи підвищення коефіцієнта потужності):

1. Не допускати тривалої роботи двигунів чи трансформаторів вхолосту або з недовантаженням.

2. Правильно вибирати двигун за потужністю, частотою обертан­ня та виконанням, застосовуючи переважно швидкохідні двигуни від­критого чи захищеного типу (залежно від умов роботи).

3. Застосовувати статичні конденсатори та синхронні компенса­тори.