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 |
Последовательное соединение R, L, С.
Расчеты цепей переменного тока, состоящих из активных (r) и реактивных (L и С) элементов, соединенных последовательно, можно свести к простой тригонометрической задаче посредством построения векторных диаграмм этих цепей. Начнем с цепи, состоящей из соединенных последовательно двух реактивных катушек z1 и z2 (рисунок к теме), каждая из которых обладает активным сопротивлением и индуктивностью, причем в катушке r и L неразделимы— каждый ее виток обладает одновременно сопротивлением и индуктивностью. Но для построения векторной диаграммы цепи целесообразно заменить каждую из катушек эквивалентной схемой, в которой активное сопротивление катушки отделено от ее индуктивности. Построение векторных диаграмм для последовательного соединения всегда целесообразно начинать с вектора тока I, так как ток во всех участках цепи один и тот же. Общее напряжение цепи U равно векторной сумме частичных напряжений U=U1+U2.Каждое из частичных напряжений в свою очередь складывается из индуктивного реактивного напряжения IwL = IxL, вектор которого опережает вектор тока I на p/2 и активной составляющей напряжения Ir, вектор которой совпадает по направлению с вектором тока.
Последовательное соединение двух реактивных катушек, эквивалентная схема и векторная диаграмма этого соединения. Этот вектор I направляем по горизонтальной оси. Перпендикулярно ему в направлении против часовой стрелки строим вектор индуктивного напряжения IwL1 а из его конца параллельно I откладываем вектор активного напряжения Ir1. Соединив конец этого вектора с началом координат, найдем U1 — вектор напряжения на первой катушке. .
Неразветвленная цепь, содержащая индуктивность, активное сопротивление и емкость. Из конца его откладываем перпендикулярно I напряжение Ix2, а затем прибавляем к нему активное напряжение I r2, вектор которого направлен параллельно I. Вектор частичного напряжения на второй катушке U2 изобразится гипотенузой прямоугольного треугольника с катетами Ir2 и Ix2. Вектор общего напряжения цепи U,. получим, соединив с началом координат конец вектора U2. Построенная таким путем векторная диаграмма показывает, что общее напряжение можно определить как гипотенузу прямоугольного треугольника с катетами Ir1+Ir2 и Ix1+Ix2, следовательно,
Когда неразветвленная цепь тока содержит все три вида приемников: индуктивность L, активное сопротивление r и емкость С (рисунок), то закон Ома для нее выводится также на основании построения векторной диаграммы, изображающей вектор общего напряжения цепи как сумму векторов частичных напряжений. Исходным вектором диаграммы опять должен служить вектор тока I. Напряжение на индуктивности опережает по фазе ток на четверть периода, поэтому вектор Iwl должен опережать I на p/2. К вектору индуктивного напряжения прибавляем вектор активного напряжения Ir, параллельный вектору I. Напряжение на емкости отстает по фазе от тока на четверть периода. Следовательно, вектор нужно строить под углом p/2 к вектору I, но в сторону отставания, т. е. на диаграмме вниз. Таким образом, вектор общего напряжения U на основании диаграммы можно рассматривать как гипотенузу прямоугольного треугольника. Один катет этого треугольника равен в масштабе построения активному напряжению Ir, второй же катет - разности индуктивного и емкостного напряжений, т. е. . Следовательно, общее напряжение , на основании чего сила тока в цепи . Угол сдвига фаз j между напряжением и током определяется отношением разности индуктивного и емкостного сопротивлений к активному сопротивлению: j=arctg . Принято считать сдвиг фаз положительным, если в цепи wL>1/wC, в соответствии с чем перед емкостным сопротивлением 1/wC в выражении закона Ома мы ставим минус, считая, что это сопротивление вызывает отрицательный сдвиг фаз. Емкостное сопротивление в неразветвленное цепи в той или иной степени ослабляет действие индуктивного сопротивления – компенсирует его.В частном случае полной компенсации, когда wL=1/wC, в цепи имеет место резонанс напряжения, для которого характерна возможность возникновения частичных напряжений на емкости и на индуктивности, значительно превышающих напряжение на зажимах цепи. Резонанс напряжений.
При последовательном соединении r, L, С возможен резонанс напряжений, т.е. оставляя неизменным общие напряжения мы можем неограниченно увеличивать напряжение на индуктивном и емкостном сопротивлениях.
В неразветвленной цепи, содержащей элементы r, L, С (Рисунок а), резонанс наступает, когда индуктивное сопротивление xL равно емкостному сопротивлению xC. Действительно, при этом условии полное сопротивление цепи Если известны значения индуктивности L. и емкости С, включенных в цепь последовательно, то можно определить частоту fрез, при которой наступит резонанс напряжений. Так как при резонансе Сравнивая выражения и, видим, что fрез =fо. Если на зажимах рассматриваемой цепи поддерживать постоянное напряжение U и постепенно менять частоту f, то величина тока I будет непрерывно меняться. При резонансе сопротивление цепи zрез = r достигнет минимума,
а) цепь при резонансе напряжений. а ток в цепи будет наибольшим (рисунок а). Напряжение Ua на резонансе равно напряжению на зажимах цепи: Напряжения на индуктивности U Lрез и емкости U Срез равны по величине и противоположны по фазе (рисунок б). Если сопротивления xLрез = xCрез >>r, то напряжения ul рез =UСрез будут значительно превышать общее напряжение U, приложенное к цепи; в связи с этим рассматриваемое явление и получило название резонанса напряжений. Повышенные напряжения (перенапряжения) на отдельных участках цепи, если они заранее не учтены, представляют опасность для целости изоляции электрической установки. В ряде областей электротехники резонанс напряжений находит полезное применение. Колебательные контуры, например, предъявляют неотъемлемую часть всякого радиотехнического устройства.
Допустим Xl=Xc , тогда Ul=Uc U=UR, если увеличивать сопротивления Xl и X c в n раз, т.е. n*Xl=n*Xc
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-03-09; просмотров: 81; 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 - 3.145.64.132 (0.006 с.) |