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

8945. Розрахунок конвеєр стрічковий пересувний КЛП-20 340.59 KB
  Розрахунок конвеєр стрічковий пересувний КЛП-20 Содержание Введение. Вихідні дані для конвеєра, що транспортує – гравій. Розрахунок ширини стрічки конвеєра. Визначення навантажень...
8946. Понятие парадигмы и принцип пролиферации 39 KB
  Понятие парадигмы и принцип пролиферации. Понятие парадигмы Понятие парадигмы (в современной интерпретации) было введено в научный оборот Томасом Куном в его труде Структура научных революций. Кунн исходит из представления о науке как о социал...
8947. Неокантианство. Представители неокантианства 36 KB
  Неокантианство. Главным объектом критики неокантианства стало учение И. Канта об объективно существующей, но непознавемой вещи в себе. Неокантианство трактовало вещь в себе как нредельное понятие опыта по мысли представителей данного направления, п...
8948. Позитивизм. Общенаучные методы познания 35 KB
  Позитивизм. Общенаучные методы познания. Позитивизм (франц. positivisme, от лат. positivus - положительный), философское направление, исходящее из тезиса о том, что все подлинное, положительное (позитивное) знание может быть получено лишь как резуль...
8949. Неопозитивизм. Принцип верификации 25.5 KB
  Неопозитивизм. Принцип верификации. Нео - новый. Третий этап в развитии позитивизма - неопозитивизм начинается с 20-х годов XX в. и продолжается до настоящего времени. Неопозитивизм часто называется на Западе аналитической философией. Неопозитивизм...
8950. Критический рационализм. Принцип фальсификации 25 KB
  Критический рационализм. Принцип фальсификации. Наиболее известные фигуры критического рационализма - Пеппер (1902-1988), Кун(1922), Лакатос (1922- 1974), Фейерабенд (1924). Критические рационалисты считают, что научное знание является целостны...
8951. Методология научного познания 343.5 KB
  Методология научного познания Научное познание - исторически меняющаяся деятельность, которая детерминирована, с одной стороны характером исследуемых объектов, с другой социальными условиями, свойственными каждому исторически определенному этапу раз...
8952. Значение общенаучных средств познания в сближении научных дисциплин разных типов 25 KB
  Значение общенаучных средств познания в сближении научных дисциплин разных типов Одним из самых очевидных и, вместе с тем. Значимым проявлением интеграции науки выступает неуклонное возрастание сближения различных научных дисциплин. По характеру пре...
8953. Философия техники как наука. Техника как философская проблема (И. Кант). 26.5 KB
  Философия техники как наука. Техника как философская проблема (И. Кант). Философия техники - совокупность различных течений, школ и концепций, рассматриваемых мировоззренческие проблемы развития техники и научно-технического прогресса. Техника больш...