Электроника и электротехника. Шпаргалка. Юлия Валерьевна Щербакова

Чтение книги онлайн.

      Средняя мощность за период:

      Подставив вместо cos φ его значение, получим P_ср = UI cosφ = UI(r/z) = i²r = P

      Таким образом, среднее значение мощности цепи с r, С, так же как и цепи с r, L, представляет собой активную мощность, которая выделяется в активном сопротивлении r в виде теплоты.

      На (рис. 16в) изображен график мгновенной мощности цепи с r, С.

      Энергетические процессы цепи с r, С можно рассматривать как совокупность процессов, происходящих отдельно в цепи с r и С. Из сети непрерывно поступает активная мощность. Реактивная мощность, обусловленная электрическим полем емкости, непрерывно циркулирует между источником и цепью. Ее среднее значение за период равно нулю.

      15. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ R, L, C

      Уравнение напряжений для цепи (рис. 17а) имеет вид: Ū = Ū_r + Ū_l+ Ū_c

      Рис. 17. Электрическая цепь, содержащая последовательно включенные r, L и С (а), ее векторная диаграмма (б), треугольники сопротивлений и мощностей (в и г) цепи при x_L > x_C, векторная диаграмма (д), треугольники сопротивлений и мощностей (е и ж) цепи при x_C > x_L.

      Векторные диаграммы для цепи (рис. 17а) изображены на рисунках 17б и 17в. Вектор напряжения на активном сопротивлении совпадает с вектором тока, вектор напряжения на индуктивности Ū_l опережает вектор тока на 90°, вектор напряжения на емкости Ū_c отстает от вектора тока на 90°. Следовательно, между векторами напряжения на индуктивности и емкости образуется угол в 180°.

      Если x_L > x_C, то и UL > Ū_c и векторная диаграмма будет такой (см. рис. 17б), а треугольник сопротивлений – на рисунке 17в, где x = x_L – x_C. Если x_C > x_L, то U_C > U_L и векторная диаграмма будет иметь вид, изображенный на рисунке 17е, где x = x_C – x_L.

      Значение напряжения, приложенного к цепи:

      Выразив напряжение через ток и сопротивления, получим

      Последнее выражение представляет собой закон Ома для последовательной цепи r, L, C:

      где z – полное сопротивление цепи;

      x – реактивное сопротивление цепи.

      На основании проведенного анализа цепи, состоящей из последовательно соединенных r, L, C, можно сделать следующие выводы.

      Если x_L > x_C, то напряжение сети опережает по фазе ток на угол φ: υ = U_m sin (ωt + φ).

      Цепь имеет активно(индуктивный характер.

      Если x_C > x_L, то напряжение сети отстает по фазе от тока на угол φ: υ = U_m sin (ωt + φ).

      Цепь имеет активно(емкостный характер.

      16. АКТИВНАЯ, РЕАКТИВНАЯ И ПОЛНАЯ МОЩНОСТИ ЦЕПИ

      Активная мощность цепи – P = U_rI = I²r, Вт.

      Реактивная индуктивная мощность цели, обусловленная энергией магнитного поля, – Q_L = U_LI = I²x_L, ВАР.

      Реактивная емкостная мощность цепи, обусловленная энергией электрического поля, – Q_C = U_CI = I²x_C, СКАЧАТЬ