41177

Электрические цепи периодического синусоидального тока и напряжения

Лекция

Физика

Электрические цепи периодического синусоидального тока и напряжения. Если форма кривой переменного тока и напряжения повторяется через равные промежутки времени то их называют периодическими. Наименьшее время через которое повторяется форма переменного тока и напряжения называют периодом обозначают Т и измеряют в с. Число периодов Т в 1 секунду называют частотой f переменного тока и напряжения и дана размерность герц Гц.

Русский

2013-10-23

113 KB

4 чел.

Лекция 6. Электрические цепи периодического синусоидального тока и напряжения.

Электрический ток и напряжение изменяющиеся во времени по какому-либо закону называют переменными.

Если форма кривой переменного тока и напряжения повторяется через равные промежутки времени, то их называют периодическими.

Наименьшее время, через которое повторяется форма переменного тока и напряжения, называют периодом, обозначают Т и измеряют в с.

Число периодов Т в 1 секунду называют частотой f  переменного тока и напряжения и дана размерность герц (Гц).

,   Гц

Простейшими периодическими переменными током и напряжением являются вырабатываемые генераторами всех видов электростанций напряжения и тока (энергия) синусоидальной формы.

, А

, B

      

Здесь обозначают:

i(t), u(t) – мгновенное значение тока и напряжения;

Im, Um – амплитудные значения тока и напряжения;

i, u – начальная фаза тока и напряжения, герц;

= 2f – угловая частота, с-1.

Разницу начальных фаз напряжения и тока обозначили =ui и назвали угол сдвига фаз.

Периодические ток и напряжение характеризуют еще понятиями среднего и действующего значения.

Среднее значение – это среднее значение за период. Так как у синусоидальной функции оно равно нулю (  ), у синусоидального тока и напряжения за среднее значение определяют значение за полпериода ().

,  А

, В

или Iср=0,64 Im, Uср=0,64 Um.

Действующее значение периодической синусоидальной функции – это среднеквадратичное значение за период.

Тогда

, A

, B

Необходимо запомнить – разница между амплитудным и действующим значением периодического синусоидального тока и напряжения – .

Измерительные приборы (амперметры. вольтметры) магнитоэлектрической системы показывают средне (Iср, Uср) значение синусоидального тока и напряжения i(t), u(t).

Измерительные приборы (амперметры. вольтметры) электромагнитной, электродинамической, тепловой систем показывают действующее значение (I, U) синусоидального тока и напряжения i(t), u(t).

По действующему значению I периодического синусоидального тока  судят о его тепловом воздействии: действующее значение I равно постоянному току I0, который выделяет в активном сопротивлении R за один период Т столько же тепла, что и .

(I2R=I02R).

Мощность в электрических цепях периодического

синусоидального тока.

                 

   , BA  

Здесь обозначили и назвали:

UI=S – полная мощность, ВА;

UICos =P – активная мощность, Вт;

UISin =Q – реактивная мощность, ВАР.

Рассмотрим поведение периодических синусоидальных токов и напряжений в отдельных элементах электрических цепей.

Активное сопротивление R.

        

                    Um= ImR; u=i; =uI=0

т.е. в активном сопротивлении угол сдвига фаз равен нулю, значит напряжение и ток в активном сопротивлении совпадает по фазе (R=ui=0).

Среднее значение за период – активная мощность

Индуктивность L

    

,  ,

а величину XL=L называют индуктивным сопротивлением и дали размерность Ом, величина обратная XL – индуктивная проводимость .

Здесь получили два важных момента:

  •  индуктивное сопротивление XL=L=2fL, Ом;
  •  на идеальной индуктивности L угол сдвига фаз , т.е. напряжение UL(t) опережает ток в индуктивности на 90.

.

Видно, что активная мощность PL=0, a QL= UI = I2XL


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3055. Використання ранжованих змінних 79 KB
  Використання ранжованих змінних Табулювання функцій та побудова їх графіків. Розв’язання нелінійних рівнянь та їх систем засобами MathCad. Теоретичні відомості Ранжовані зміні - це клас змінних, що у MathCad замінюють управляючу структуру...
3056. Аналітичні обчислення. Спрощення арифметичних виразів 140 KB
  Аналітичні обчислення. Спрощення арифметичних виразів Обчислення похідної, первісної. Обчислення означеного інтегралу. Обчислення границь. Аналітичний розв’язок рівнянь та систем лінійних алгебричних рівнянь. Обчислення найпростіших сум та добу...
3057. Настройка горизонтального оптиметра и измерение наружного диаметра подшипника качения 45 KB
  Настройка горизонтального оптиметра и измерение наружного диаметра подшипника качения. Цель работы: Определить класс точности наружного кольца подшипника. Эскиз. Основные данные об измерительных приборах. Наименование прибора Цена деления прибора. П...
3058. Измерение линейных и диаметральных размеров деталей прямым относительным методом 43.5 KB
  Измерение линейных и диаметральных размеров деталей прямым относительным методом. Цель работы: Ознакомится с практическими навыками при измерении размеров прямым относительным методом. Получить представления об устройстве и процессе измерения при по...
3059. Изучение устройства инструментального микроскопа и определение точности резьбы 59.5 KB
  Изучение устройства инструментального микроскопа и определение точности резьбы. Цель работы: Ознакомится с устройством инструментального микроскопа, принципом выполнения измерений, а также с элементами резьбы и точности ее изготовления. Закрепить те...
3060. Настройка микроскопа МИС-11 и измерение шероховатости поверхности деталей турбин 61 KB
  Настройка микроскопа МИС-11 и измерение шероховатости поверхности деталей турбин. Цель работы: Ознакомится с устройством и принципом измерения шероховатости поверхностей деталей на приборах типа МИС-11. Определить параметр шероховатости RZ...
3061. Настройка микрокатора и определение годности калибра пробки 62 KB
  Настройка микрокатора и определение годности калибра пробки. Цель работы: Ознакомится с устройством и принципом выполнения измерений на приборах типа микрокатр. Получить представления о точности изготовления и характера расположения допуска на...
3062. Обеспечение эффективности производственно-сбытовой деятельности предприятия 135.5 KB
  Обеспечение эффективности производственно-сбытовой деятельности предприятия  Экономическая сущность эффективности производства Экономическая эффективность производства – это результативность производственного процесса, соотношение между до...
3063. Расчет редуктора цилиндрического двухступенчатого 421.5 KB
  Расчет цилиндрических зубчатых передач. Выбор электродвигателя Определение силовых и кинематических параметров привода Выбор материала Расчет межосевого расстояния аw   Определение м...