11.Режимы работы электрической цепи постоянного тока
Номинальный режим- когда к источнику подключается потребитель на который он рассчитан.
Режим холостого хода – работа источника без потребителя.
Режим короткого замыкания – работа без потребителя, контакты источника замыкаются накоротко.
Согласованный режим – сопротивление внешней цепи равно внутреннему сопротивлению и источнику. В этом режиме от источника к потребителю передается максимальная мощность. КПД=50%.Применяется в радиотехнике.
12. Мощность в цепи постоянного тока
Электрическая мощность Р (Вт) определяется произведением напряжения на силу тока:
P=UI (1)
где U-напряжение на токоприемнике, В
I-сила тока через токоприемник, А
Единица мощности – 1 ватт 1вольт x 1 ампер
Принимая
во внимание закон Ома (
), равенство 1 можно представить следующим
образом:
(2)
(3)
В практике пользуются единицей мощности – киловатт (кВт), 1 Квт=1000 Вт.
Условие максимальной передачи мощности от генератора к нагрузке выражается простым определением: сопротивление нагрузки Rн должно равняться сопротивлению генератора Rг, то есть Rн = Rг. Иными словами, это означает, что все входные и выходные сопротивления любых активных или пассивных устройств должны быть чисто активными.
КПД= Мощность полезная/мощность затраченная.
13. Однофазные электрические цепи переменного тока
Переменным называется электрический ток, величина и направление которого изменяются во времени.
Область применения переменного тока намного шире, чем постоянного. Это объясняется тем, что напряжение переменного тока можно легко понижать или повышать с помощью трансформатора, практически в любых пределах. Переменный ток легче транспортировать на большие расстояния. Но физические процессы, происходящие в цепях переменного тока, сложнее, чем в цепях постоянного тока из-за наличия переменных магнитных и электрических полей. Токи, значения которых повторяются через равные промежутки времени в одной и той же последовательности, называются периодическими, а наименьший промежуток времени, через который эти повторения наблюдаются, - периодом Т
Значение переменного тока в рассматриваемый момент времени называют мгновенным значением и обозначают строчной буквой i.
Мгновенный ток называется периодическим, если значения его повторяются через одинаковые промежутки времени.
Периодические токи, изменяющиеся по синусоидальному закону, называются синусоидальными.
Мгновенное значение синусоидального тока определяется по формуле
Напряжение u(t) = Um sin (ωt +ψu),
ЭДС e(t) = Em sin (ωt +ψe),
14.Изображение синусоидальных величин в прямоугольной координатах.
Синусоидальные токи и напряжения можно изобразить графически, записать при помощи уравнений с тригонометрическими функциями и представить в виде вращающихся векторов на декартовой или комплексной плоскости.
Запишем синусоидальные напряжения с помощью тригонометрических функций:
Значения в скобках синуса называют фазами синусоид, а значения фазы в начальный момент времени - начальной фазой.
Величина ω называется угловой частотой:
рад/с
При совместном рассмотрении двух синусоидально изменяющихся величин одной частоты разность их фазовых углов, равную разности начальных фаз, называют углом сдвига фаз:
Если α=0, то говорят, что сигналы синфазны, если α=π, то говорят, что сигналы в противофазе. Если α=+π/2 - в квадратуре. Т.е. е2 отстаёт от е1 на угол α.