Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Идеальная индуктивность при синусоидальном токе
Под идеальной будем понимать катушку, активное сопротивление которой равно нулю (Rк=0). Пусть под действием приложенного напряжения по катушке течет синусоидальный ток i=ImSinωt (рис.5.6,а). Этот ток создает переменное электромагнитное поле, изменение которого индуцирует в катушке ЭДС самоиндукции (3) В любой момент времени, согласно второму закону Кирхгофа, эта ЭДС должна компенсировать приложенное напряжение, т.е.
где Um= ωLIm, откуда Im= Um/ωL или I= U/ωL Рисунок 5.6 – Идеальная индуктивность в цепи синусоидального тока: а) цепь с идеальной индуктивностью; б) временные диаграммы тока Величина ωL=XL имеет размерность [Ом] и называется индуктивным сопротивлением катушки. Выражение (2.12) показывает, что для поддержания в цеп и синусоидального тока, напряжение в цепи должно быть синусоидальным, но по фазе опережать ток на угол π/2=90˚. Временные диаграммы тока, напряжения и мгновенной мощности представлены на рисунке 5.6,б. Мгновенная мощность рассматриваемой цепи:
Из полученного выражения видно, что мгновенная мощность рассматриваемой цепи изменяется по синусоидальному закону, но с двойной частотой. В течение первой четверти периода, когда ток в цепи нарастает от нуля до максимального значения, направления тока и ЭДС самоиндукции противоположны, а направления тока и напряжения совпадают. Мгновенная мощность положительна. Это означает, что в этом интервале времени катушка потребляет энергию от источника и запасает ее в своем магнитном поле (WM=Li2/2). Во второй четверти периода ток убывает от максимального значения до нуля. ЭДС самоиндукции и ток совпадают по направлению. Напряжение и ток направлены противоположно и мгновенная мощность отрицательна. Это означает, что в этом интервале времени катушка становится источником электрической энергии и отдает в цепь запасенную в магнитном поле энергию. Так как активное сопротивление катушки равно нулю (по условию), то есть, активных потерь в цепи нет, то вся запасенная энергия полностью возвращается. В третьей и четвертой четвертях периода процессы повторяются. Катушка вновь запасает энергию и возвращает ее источнику. Таким образом, в цепи с идеальной катушкой индуктивности происходит периодический обмен энергией между катушкой и источником. Средняя (активная) мощность оказывается равной нулю. Источник не расходует энергии, т.к. активные потери отсутствуют.
Для количественной оценки интенсивности обмена электрической энергией между источником и катушкой вводят понятие реактивная мощность. Она равна амплитудному значению мгновенной мощности: Единицей измерения реактивной мощности является Вольт Ампер реактивный [ВАр].
Емкость при синусоидальном напряжении / На рисунке 5.7 показана схема подключения конденсатора к источнику синусоидального напряжения u=UmSinωt. Если пренебречь потерями в проводах, то внешнее напряжение в любой момент времени равно напряжению на конденсаторе. Учитывая известное соотношение q=cUc, ток в цепи Рисунок 5.7 – Схема подключения конденсатора к источнику переменного напряжения Таким образом, ток в цепи с конденсатором опережает напряжение по фазе на угол π/2. Величина ωCUm=Im откуда действующее значение тока
Величина 1/ωC=Xc имеет размерность Ом и называется емкостным сопротивлением конденсатора. На рисунке 5.8 показаны временные диаграммы тока, напряжения и мгновенной мощности. Рисунок 2.8 – График временной диаграммы тока, напряжения и мгновенной мощности на конденсаторе. Энергетические процессы в цепи с конденсатором аналогичны цепи с идеальной катушкой. Здесь так же происходит периодический обмен энергией между источником и конденсатором, причем энергия запасается в электрическом поле конденсатора. Так же, как и в цепи с идеальной катушкой, вводят понятие реактивная мощность
Реактивная мощность может иметь как индуктивный QL, так и емкостной QC характер.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-02-07; просмотров: 122; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.141.152.173 (0.005 с.) |