Соединение потребителей треугольником

В общем случае несимметричной нагрузки активная мощность трехфазного приемника равна сумме активных мощностей отдельных фаз:P = P_ab + P_bc + P_ca,где P_ab = U_ab I_ab cos φ_ab; P_bc = U_bc I_bc cos φ_bc; P_ca = U_ca I_ca cos φ_ca; U_ab, U_bc, U_ca; I_ab, I_bc, I_ca – фазные напряжения и токи; φ_ab, φ_bc, φ_ca – углы сдвига фаз между напряжением и током.

Реактивная мощность соответственно равна алгебраической сумме реактивных мощностей отдельных фаз:Q = Q_ab + Q_bc + Q_ca,

Где Q_ab = U_ab I_ab sin φ_ab; Q_bc = U_bc I_bc sin φ_bc; Q_ca = U_ca I_ca sin φ_ca.

Полная мощность отдельных фаз: S_ab = U_ab I_ab; S_bc = U_bc I_bc; S_ca = U_ca I_ca.

Полная мощность трехфазного приемника: .

При симметричной системе напряжений (U_ab = U_bc = U_ca = U_Ф) и симметричной нагрузке (I_ab = I_bc = I_ca = I_Ф; φ_ab = φ_bc = φ_ca = φ) фазные мощности равны P_ab = P_bc = P_ca = P_Ф = U_Ф I_Ф cos φ; Q_ab = Q_bc = Q_ca = Q_Ф = U_Ф I_Ф sin φ.

Активная мощность симметричного трехфазного приемника

P = 3 P_Ф = 3 U_Ф I_Ф cos φ.

Реактивная мощность: Q = 3 Q_Ф = 3 U_Ф I_Ф sin φ.

Полная мощность: S = 3 S_Ф = 3 U_Ф I_Ф.

Так как за номинальные величины обычно принимают линейные напряжения и токи, то мощности удобней выражать через линейные величины U_Л и I_Л.

При соединении фаз симметричного приемника звездой U_Ф = U_Л / , I_Ф = I_Л, при соединении треугольником U_Ф = U_Л, I_Ф = I_Л / . Поэтому независимо от схемы соединения фаз приемника активная мощность при симметричной нагрузке определяется одной и той же формулой: P = U_Л I_Л cos φ. где U_Л и I_Л – линейное напряжение и ток; cos φ – фазный. Обычно индексы "л" и "ф" не указывают и формула принимает вид: P = U I cos φ.

Соответственно реактивная мощность: Q = U I sin φ.

и полная мощность: S = U I.

При этом надо помнить, что угол φ является углом сдвига фаз между фазными напряжением и током, и, что при неизмененном линейном напряжении, переключая приемник со звезды в треугольник его мощность увеличивается в три раза: Δ P = Υ 3P.

44. Электропроводность полупроводников
Полупроводники занимают промежуточную область между проводниками и диэлектриками. К полупроводникам относится большинство веществ, имеющихся в природе: это - минералы, различные окислы и сульфиды, металлы - кремний, германий и др. Электрическая проводимость полупроводников колеблется в широком интервале: . У полупроводников между валентной зоной и зоной проводимости имеется запрещённая зона. При температуре абсолютного нуля и в отсутствие внешнего воздействия их валентная зона полностью заполнена, а зона проводимости свободна от электронов. К п/п – кам условно относят вещества с шириной запрещённой зоны ΔWi = 0.05-3.0 эВ. Область или зона энергетических состояний электронов, нахо­дясь в которой они могут создавать ток, носит название зоны проводимости. Для многих полупроводников достаточно невысокой темпера­туры (например, комнатной), чтобы перевести некоторое коли­чество электронов их атомов в зону проводимости. Непрерывное повышение температуры усиливает процесс такого перехода и проводимость полупроводника в результате этого увеличивается.

Итак, электропроводность в полупроводниках обусловливается электронами. Она называется электронной электропроводностью или электропроводностью n-типа¹. В данном случае электроны, создающие ток, принадлежат атомам самого полупроводника, а не атомам примеси, поэтому такую электропроводность назы­вают собственной.

У атома, электрон которого перешел в зону проводимости, образовался, таким образом, недостаток одного электрона. Та­кие атомы превращаются в положительные ионы, которые, одна­ко, закреплены на месте и не в состоянии двигаться и принимать участие в создании тока. Место отсутствующего электрона мо­жет занять электрон с соседнего атома, у которого такого недо­статка нет. В результате этого перехода появится у второго ато­ма недостаток в электроне. Подобный процесс может иметь мес­то одновременно у многих атомов.

Отсутствие в атоме электрона в результате перехода его в зону проводимости получило название дырки ('в атоме). Электри­ческий же ток, образующийся при движении дырок, называют дырочным током. Электропроводность, обусловленная этим ды­рочным током, называется дырочной электропроводностью или электропроводностью р-типа.

Полупроводники, не содержащие донорные и акцепторные примеси, называют собственными полупроводниками, а содержащие - примесными.

Итак, движение электронов (в одном направлении) и дырок атомов (в обратном направлении) самого полупроводника соз­дает собственную электропроводность, которая с повышением температуры возрастает. Понижение же температуры будет уменьшать собственную электропроводность полупроводника, так как будет уменьшаться число электронов, переходящих в зо­ну проводимости. Поэтому полупроводники при охлаждении при­ближаются к диэлектрикам по величине их сопротивления.

В полупроводниках и диэлектриках при температуре 0⁰К все электроны находятся в валентной зоне, а зона проводимости абсолютно свободна. Электроны полностью заполненной зоны не могут принимать участия в создании электрического тока.

Для появления электропроводности необходимо часть электронов перевести из валентной зоны в зону проводимости. Энергии электрического поля недостаточно для осуществления этого перехода, требуется более сильное энергетическое воздействие, например, нагревание твердого тела.

Чем выше температура и меньше запрещенная зона, тем выше интенсивность межзонных переходов.

У диэлектриков запрещенная зона может быть настолько велика, что электронная электропроводность не играет определяющей роли.

Если каждый атом имеет, например, 4 валентных электрона, являющихся общими для 4 ближайших атомов (конфигурация валентных связей), то такое твердое тело является полупроводником. Например, в германии и кремнии, являющихся четырехвалентными элементами, на наружной оболочке имеется по четыре ковалентные связи с четырьмя ближайшими, окружающими его атомами.

Электронно-дырочный переход

Электронно-дырочный переход (или n – p -переход) – это область контакта двух полупроводников с разными типами проводимости.