Что такое однофазная цепь

Тема 1.4 Однофазные цепи переменного тока.

Электрическое поле

Любые физические тела содержат элементарные час­тицы, обладающие электрическим зарядом. Заряженные частицы всегда окружены электромагнитным полем и об­ладают определенной массой, энергией и другими свойст­вами, характерными для всех видов механического движе­ния материи.

Различают две физические стороны электромагнитного поля, проявление которых условно рассматривается как самостоятельное электрическое поле и магнитное поле.

Электрическим полем называют особое состояние материи, созданное элементарной материальной частицей, несущей электрические заряды, или каким-либо заряженным электричеством физическим телом в окружающей части пространства.

Электрическое поле проявляется в виде сил, действующей, на заряженные неподвижные частицы и тела. Оно может существовать в различных средах: вакууме, газах, жидкостях или твердых телах, причем возникающие при этом силы зависят от физических свойств среды. Электрическое поле, создаваемое неподвижными в пространстве и не изменяющимися во времени зарядами, называют электростатическим. Электрическое поле характеризуется величинами, используемыми в расчетах.

Интенсивность электрического поля характеризуется силой F его воздействия на единицу положительного за­ряда q0 и называется напряженностью этого поля (Н/кл)

Если напряженность электрического поля во всех точ­ках одинакова, то оно будет равномерным.

Отношение работы А, совершаемой силами поля на перемещение заряда q0 из точки поля А в точку Б, к зна­чению заряда называют электрическим напряж е н и е м:

Влияние среды на электрические силы характеризуется величиной εа, называемой абсолютной диэлект­рической проницаемостью.

Силы их взаимодействия определяются законом Ку­лона. Сила взаимодействия (притяжения или отталки­вания) между двумя электрическими зарядами прямо пропорциональна произведению их значений и обратно пропор­циональна квадрату расстояния между ними, а также абсолютной диэлектрической проницаемости среды:

где F — сила взаимодействия между зарядами, Н; q1q2— электрические заряды, Кл; l — расстояние между зарядами, м.

На рис. 1.1, а, б изображено электрическое поле двух разноименных зарядов. Пунктирными линиями показаны воображаемые силовые ли­нии электрического поля. Принято считать, что сило­вые линии выходят из по­ложительно заряженного тела и входят в отрица­тельно заряженное. В по­ле между двумя параллель­ными пластинами силовые линии представляют собой параллельные прямые. Та­кое поле является рав­номерным.

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Рис.1.1. Электрическое поле двух разноименных зарядов:

а- поле двух шариков; б- поле между двумя параллейными пластинами

Важной характеристикой изоляционных материалов яв­ляется также электрическая прочность.

Электрическая прочность есть предель­ная напряженность поля, которую диэлектрик способен выдерживать длительное время без нарушения его цело­сти и потери изолирующих свойств. Электрическая прочность выражается в вольтах на метр (В/м). Превышение предельной напряженности дает разрушение диэлектрика или его пробой.

Тема 1.4 Однофазные цепи переменного тока.

В России для электрических сетей стандартная частота переменного тока, равная 50 Гц (50 периодов в секунду).

На рис. 4.2 дана схема получения синусоидальной э.д. с. (простейший генератор). Прямолинейный провод­ник вращается с постоянной частотой в равномерном маг­нитном поле. Положения, которые он занимает при пере­мещении вокруг неподвижного центра, обозначены цифрами 1-12:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Рис. 4.2. Схема по­лучения перемен­ной э.д.с.Рис. 4.3. График изменения переменной э.д.с.

Переменный угол а называют фазным или просто ф а з о й.

Между угловой скоростью и частотой существует зависимость:

При синусоидальной э. д. с. ток и напряжение изме­няются по аналогичному закону

Действующим значением переменного сину­соидального тока называют такое значение, которое чис­ленно равно значению постоянного тока, протекающего через то же сопротивление и вызывающего выделение та­кого же количества теплоты за равное время.

Между амплитудным Im и действующим значением пере­менного тока I существует следующее соотношение:

Для э. д. с. и напряжения соотношения аналогичны:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь(4.10) (4.11)

Цепь переменного тока с активным сопротивлением. Под активным cопротив- лением провод­ника понимают такое сопротивление, в котором энергия выделяется в виде теплоты. Электрическая цепь обладает активным сопротивлением R, индуктивностью L и емко­стью С, которые являются ее параметрами.

Рассмотрим электрическую цепь переменного тока, в которую включено только активное сопротивление (рис.4.6, а):

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

К этой цепи подведено переменное напряжение, изменяющееся по за­кону и =Um sin wt.

Для определения мгновенного значения тока в цепи воспользуемся законом Ома

Амплитудное значение тока

Из выражения (4.12) следует, что изменение тока по времени точно совпадает с изменением напряжения; максимумы и минимумы этих величин наступают одновременно. Такие величины называют совпадающими по фазе.

Выражение для действующего значения тока

Цепь переменного тока с индуктивностью. Рассмотрим теперь цепь, обладающую только индуктивностью L. Она реально не существует, так как любая катушка обязательно содержит и активное сопротивление. Однако для уяснения физической стороны процесса исследуем катушку, лишен­ную активного сопротивления (рис. 4.7, а).

Следовательно, u=L di/ dt

Для максимальных значений напряжения и тока полу­чим следующее выражение:

Для действующих значений

Эта формула выражает закон Ома для цепи переменного тока с индуктивностью. Значение XL=wL=2pfL называют индуктивным сопротивлением. Легко по­казать, что XL выражается, как и активное сопротивле­ние, в омах: XL = 1/с* Гн = 1/с* Ом*с = Ом.

Цепь переменного тока с емкостью. Рассмотрим цепь, в которую включен конденсатор с емкостью С; предпо­ложим, что конденсатор не имеет активного сопротивле­ния (рис. 4.8, а):

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

При включении конденсатора в цепь переменного тока происходит непре­рывный процесс перезарядки конденсатора с изменением два раза в течение периода знака заряда обкладок с плюса на минус и наоборот. В результате этого по цепи непрерывно движутся заряды, т. е. протекает переменный ток, называемый емкостным.

Закон изменения тока будет иметь следующее выражение:

Для действующих значений I = U w С, или

Формула (4.20) выражает закон Ома для цепи с емкостью.

На рис. 4.8, б показаны кривые изменения напряжения и тока для такой цепи и векторная диаграмма. В отличие от цепи с индуктивностью ток в данном случае по фазе опере­жает напряжение на 1/4 периода (p/2).

Следовательно, в данном случае имеет место последова­тельное соединение L и R и напряжение, приложенное к катушке, состоит из двух слагаемых:

падения напряжения в активном сопротивлении

уравновешивающего э. д. с. самоиндукции.

Если в полученном на векторной диаграмме треуголь­нике напряжений разделить значения сторон на ток I, то получим треугольник сопротивлений (рис. 4.10), катеты которого равны активному R и индуктивному XL сопро­тивлениям, а гипотенуза

Z называют полным сопротивлением цепи. Угол сдвига фаз j определяется из следующих соотноше­ний:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Рис. 4.10. Треугольник сопротивленийРис. 4.11. Треугольники токов и напряжений

Из треугольника напряжений вытекают следующие соотношения:

Проекция вектора напряжения на вектор тока называ­ется активной составляющей вектора напряжения и обозначается Uа. Проекция вектора напря­жения на направление, перпендикулярное вектору тока, называется реактивной составляющей век­тора напряжения и обозначается Uр, в данном случае Uр = UL. По аналогии, вектор тока можно разложить на активную и реактивную состав­ляющие, что видно из рис. 4.11 (треугольник токов):

Для действующих значений суммирование слагающих должно производиться геометрически: U = Ua + UL, + Uc. Отдельные составляющие действующих значений на­пряжения согласно закону Ома следующие: Ua=IR; UL=IXL; UC=IXC.

Из построенной на рис. 4.12 векторной диаграммы следует, что действующее значение приложенного напря­жения

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь(4.31)

Подставив значения составляющих, получаем

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь(4.32)

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь(4.33)

Полученное выражение является формулой закона Ома для цепи переменного тока, в которой знаменатель выра­жает полное сопротивление неразветвленной цепи перемен­ного тока:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь(4.34)

Резонанс напряжений.Как видно из выражения (4.33), при XL-Xс общий ток в цепи определяется только актив­ным сопротивлением (XL Хс = 0) и имеет наибольшее значение. В такой цепи имеет место резонанс напряжений. При этом напряжения UL=UC направлены в противополож­ные стороны и компенсируют друг друга. Однако при не­больших значениях R, UL и Uc каждое может быть зна­чительным, что может привести к пробою изоляции индук­тивной катушки и конденсатора. При резонансе напря­жений wL = 1/(wC), откуда

Величину wр называют угловой резонансной частотой, и зависит она только от величин индуктив­ности и емкости цепи. Резонансная частота цепи (собст­венная частота)

При резонансе напряжений энергии полей магнитного WM = LI 2 /2 и электрического Wэ=CU 2 /2 равны и взаимно передаются от катушки к конденсатору при колебаниях тока и напряжения без потребления энергии от источника, т. е. возникают незатухающие колебания. Энергия источ­ника, питающего цепь, расходуется только на выделение теплоты в активном сопротивлении.

Векторная диаграмма при резонансе на­пряжений приведена на рис. 4.13. Следу­ет иметь в виду, что явление резонан­са имеет место при равенстве собствен­ной частоты колебательного контура с частотой источника переменного тока.

Эти токи отстают по фазе от напряжения на углы сдвига фаз j1 и j2, причем tg j1 = X1/R1 и

Сумма активных составляющих токов ветвей, совпада­ющих по фазе, равна активной составляющей общего тока:

Сумма реактивных составляющих токов ветвей равна реактивной составляющей общего тока:

Общий ток, протекающий в неразветвленной части цепи,

Этот ток отстает по фазе от приложенного напряжения на угол j, причем

Разветвленная цепь состоит из соединенных параллельно индуктивности и емкости (рис. 4.15), в такой цепи при wL = l/(wC) возникает явление резонанса токов, при кото­ром токи в ветвях 1L и Iс равны между собой и могут значительно превышать об­щий ток I, протекающий в неразветвленной части цепи. Условия появления резонанса токов аналогич­ны ранее изложенным для случая резонанса напряже­ний. При резонансе токов вся энергия, подводимая к цепи, расходуется на выделение теплоты в активном сопротивлении цепи, а между индук­тивностью и емкостью происходит колебательный обмен запасенной энергией.

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Рис. 4.15. Параллельное соединение катушки и конденсатора:

В отличие от резонанса напряжений резонанс токов не представляет опасности. Он возникает, когда в цепь вклю­чены мощные конденсаторные батареи и реактивные ка­тушки, что учитывается при расчете сети и не является неожиданным.

Работа и мощность в цепи переменного тока. Мощность, потребляемая в цепи, равна произведению напряжения на ее зажимах и силы тока. При переменном токе это справедливо только для мгновенных значений мощности: р = u i.

В цепях, обладающих кроме активного сопротивления индуктивностью и емкостью, т. е. реактивными сопротив­лениями, имеет место сдвиг фаз между током и напряже­нием, поэтому активная мощность, развиваемая перемен­ным током в таких цепях, меньше произведения UI:

Величину cos j принято называть коэффициен­том мощности.

В теории переменного тока помимо активной мощности, выражаемой в ваттах (Вт) и киловаттах (кВт), пользуются еще понятиями реак­тивной мощности Q [ВАр] и полной S [ВА]:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Рис. 4.17. Треугольник мощностей

Р = UI cos j = Р=UIа. (4.53)

т. е. мощность равна произведению действующих значений напряжения и активной составляющей тока. Соответст­венно реактивная мощность равна произведению действу­ющих значений напряжения и реактивной составляющей тока:

Q = Р = UI sin j = UIр. (4.54)

Активная мощность характеризует преобразование элект­рической энергии в другие виды (теплоту, механическую работу).

Реактивная мощность характеризует колебания элект­рической энергии между генератором и электроприемни­ком, обусловленные переменными электрическим и магнит­ным полями.

Источник

Тема 1.4.Электрические цепи однофазного переменного тока.

Однофазные цепи переменного тока.

Тема 1.4 Однофазные цепи переменного тока.

В России для электрических сетей стандартная частота переменного тока, равная 50 Гц (50 периодов в секунду).

На рис. дана схема получения синусоидальной э.д. с. (простейший генератор). Прямолинейный провод­ник вращается с постоянной частотой в равномерном маг­нитном поле. Положения, которые он занимает при пере­мещении вокруг неподвижного центра, обозначены цифрами 1-12:

См. рис 1. Схема по­лучения перемен­ной э.д.с.

См. рис 2. График изменения переменной э.д.с.

Переменный угол а называют фазным или просто ф а з о й.

Между угловой скоростью и частотой существует зависимость:

При синусоидальной э. д. с. ток и напряжение изме­няются по аналогичному закону

Действующим значением переменного сину­соидального тока называют такое значение, которое чис­ленно равно значению постоянного тока, протекающего через то же сопротивление и вызывающего выделение та­кого же количества теплоты за равное время.

Между амплитудным I m и действующим значением пере­менного тока I существует следующее соотношение:

Для э. д. с. и напряжения соотношения аналогичны:

Цепь переменного тока с активным сопротивлением. Под активным cопротивлением провод­ника понимают такое сопротивление, в котором энергия выделяется в виде теплоты. Электрическая цепь обладает активным сопротивлением R, индуктивностью L и емко­стью С, которые являются ее параметрами.

Рассмотрим электрическую цепь переменного тока, в которую включено только активное сопротивление ( см. рис. а):

К этой цепи подведено переменное напряжение, изменяющееся по за­кону и =U m sin wt.

Для определения мгновенного значения тока в цепи воспользуемся законом Ома

Амплитудное значение тока

Из выражения (4.12) следует, что изменение тока по времени точно совпадает с изменением напряжения; максимумы и минимумы этих величин наступают одновременно. Такие величины называют совпадающими по фазе.

Выражение для действующего значения тока

Следовательно, u= L di/ dt

Для максимальных значений напряжения и тока полу­чим следующее выражение:

Для действующих значений

Эта формула выражает закон Ома для цепи переменного тока с индуктивностью. Значение X L =wL=2pfL называют индуктивным сопротивлением. Легко по­казать, что X L выражается, как и активное сопротивле­ние, в омах: X L = 1/с* Гн = 1/с* Ом*с = Ом.

При включении конденсатора в цепь переменного тока происходит непре­рывный процесс перезарядки конденсатора с изменением два раза в течение периода знака заряда обкладок с плюса на минус и наоборот. В результате этого по цепи непрерывно движутся заряды, т. е. протекает переменный ток, называемый емкостным.

Закон изменения тока будет иметь следующее выражение:

Для действующих значений I = U w С, или

Формула (4.20) выражает закон Ома для цепи с емкостью.

На рис. б показаны кривые изменения напряжения и тока для такой цепи и векторная диаграмма. В отличие от цепи с индуктивностью ток в данном случае по фазе опере­жает напряжение на 1/4 периода (p/2).

Следовательно, в данном случае имеет место последова­тельное соединение L и R и напряжение, приложенное к катушке, состоит из двух слагаемых:

падения напряжения в активном сопротивлении

уравновешивающего э. д. с. самоиндукции.

Если в полученном на векторной диаграмме треуголь­нике напряжений разделить значения сторон на ток I, то получим треугольник сопротивлений (рис. 4.10), катеты которого равны активному R и индуктивному X L сопро­тивлениям, а гипотенуза

Z называют полным сопротивлением цепи. Угол сдвига фаз j определяется из следующих соотноше­ний:

См. рис. Треугольники токов и напряжений

Из треугольника напряжений вытекают следующие соотношения:

I = ÖI a 2 + I р 2 (4.30а)

Из построенной на рис. векторной диаграммы следует, что действующее значение приложенного напря­жения

Подставив значения составляющих, получаем

Величину w р называют угловой резонансной частотой, и зависит она только от величин индуктив­ности и емкости цепи. Резонансная частота цепи (собст­венная частота)

При резонансе напряжений энергии полей магнитного W M = LI 2 /2 и электрического W э =CU 2 /2 равны и взаимно передаются от катушки к конденсатору при колебаниях тока и напряжения без потребления энергии от источника, т. е. возникают незатухающие колебания. Энергия источ­ника, питающего цепь, расходуется только на выделение теплоты в активном сопротивлении.

Векторная диаграмма при резонансе на­пряжений приведена на рисунке выше. Следу­ет иметь в виду, что явление резонан­са имеет место при равенстве собствен­ной частоты колебательного контура с частотой источника переменного тока.

Параллельная цепь перемен­ного тока. На рис. показана цепь переменного тока, со­стоящая из двух катушек, соеди­ненных параллельно, облада­ющих активными R 1 и R 2 и индуктивными Х 1 и Х 2 сопротивлениям. Нетрудно увидеть, что на зажимах катушек напряже­ние U будет одинаковым (со­противлением соединительных проводов пренебрегаем). Ток в первой параллельной ветви со­гласно закону Ома I1 = U/Z 1 = U/ÖR 1 2 +X 1 2 , а во второй

Источник

Однофазные электрические цепи переменного тока

Содержание:

Однофазные электрические цепи переменного тока:

Для получения, передачи и распределения электрической энергии применяются в основном устройства переменного тока: генераторы, трансформаторы, линии электропередачи и распределительные цепи переменного тока.

Постоянный ток, необходимый в некоторых областях народного хозяйства (транспорт, связь, электрохимия и др.), получают выпрямлением переменного тока.

Переменным электрическим током называют ток, периодически изменяющийся по величине и направлению.

Основное достоинство переменного тока заключается в возможности трансформировать напряжение. Кроме того, электрические машины переменного тока надежней в работе, проще по устройству и эксплуатации.

Говоря о переменном токе, обычно имеют в виду синусоидальный переменный ток, т. е. ток, изменяющийся по синусоидальному закону. При синусоидальном токе ЭДС электромагнитной индукции, самоиндукции и взаимоиндукции изменяются по синусоидальному закону.

Синусоидальный переменный ток проходит в замкнутой линейной электрической цепи под действием синусоидальной ЭДС.

Рассмотрим получение синусоидальной ЭДС. Если в однородном магнитном поле с индукцией В равномерно со скоростью V вращается рамка (рис. 10.1), то в каждой активной стороне этой рамки длиной Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Плоскость Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьназывается нейтральной, т. к. ЭДС в рамке, расположенной в этой плоскости, равна нулю (а = 0, следовательно, sin а = 0).

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

как Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь— величина постоянная по условию, то е пропорциональна sin а, т. е. ЭДС в этой рамке, при вращении ее вокруг оси изменяется по синусоидальному закону. Если к этой рамке включить нагрузку (потребитель), то в замкнутой цепи (рис. 10.1) идет ток, который, как и ЭДС, изменяется по синусоидальному ну. Поэтому такой ток и называется синусоидальным.

Синусоидальная ЭДС Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьизображена на графике рис. 10.2. график принято называть «волновая диаграмма». (Если изменяющаяся величина изображена в зависимости от времени то ее называют «временная диаграмма».) На этой диаграмме синусоида ограничивает величины ЭДС (ординаты) при раз-личных углах поворота рамки относительно нейтральной плоскости NN». Как видно, синусоидальная ЭДС изменяется по величине и направлению.

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Величины, характеризующие синусоидальную ЭДС

Амплитуда — это максимальное значение периодически изменяющейся величины.

Обозначаются амплитуды прописными буквами с индексом m, т. е. Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Нетрудно видеть (рис. 10.2), что ЭДС достигает своих амплитудных значений тогда, когда рамка повернется на угол а = 90° или на угол а = 270°, так как Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь. Следовательно, Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Тогда Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Обозначается период буквой Т и измеряется в секундах, с (сек) т.е. Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь= с.

Значение ЭДС через каждый период определяется следующим равенством (рис. 10.3):

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

На рис. 10.3 изображена временная диаграмма синусоидальной ЭДС при вращении рамки в магнитном поле.

Обозначается частота буквой Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь, и измеряется в герцах (Гц):

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

При частоте Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь=50 Гц, т.е. 50 периодов в секунду, период

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Угловая частота (угловая скорость) характеризуется углом поворотом рамки в единицу времени.

Обозначается угловая частота буквой Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь(омега):

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Измеряется угловая частота в единицах радиан в секунду, так как угол измеряется в радианах (рад).

Так, время одного периода Т рамка повернется на угол 360° = рад. Следовательно, угловую частоту можно выразить следующим образом:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Мгновенное значение — это значение переменной величины в й конкретный момент времени.

Мгновенные значения обозначаются строчными буквами..

Из выражения (10.2) следует, что угол поворота рамки Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь, мгновенные значения синусоидальных величин можно записать так:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Таким образом, любая синусоидальная величина характеризуется амплитудой и угловой частотой, которые являются постоянными для данной синусоиды. Следовательно, по формулам (10.4) можно определить синусоидальную величину в любой конкретный момент времени t, если известны амплитуда и угловая частота.

Фаза и сдвиг фаз

Если в магнитном поле вращаются две жестко скрепленные между собой под каким-то углом одинаковые рамки (рис. 10.4а), т.е. амплитуды ЭДС Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьи угловые частоты со их одинаковы, то мгновенное значение их ЭДС можно записать в виде

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

где Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь— углы, определяющие значения синусоидальных величин Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьв начальный момент времени (t = 0), т.е.

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Поэтому эти углы Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьназывают начальными фазами синусоид.

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Начальные фазы Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьэтих ЭДС различны.

Таким образом, согласно (10.5) каждая синусоидальная величина характеризуется амплитудой Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь, угловой частотой со и начальной фазой Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь. Для каждой синусоиды эти величины Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьявляются постоянными. В выражениях (10.4) начальные фазы Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьсинусоид равны нулю ( Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь= 0).

Величина Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьназывается фазой синусоиды.

Разность начальных фаз двух синусоидальных величин одинаковой частоты определяет угол сдвига фаз этих величин:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

При вращении против часовой стрелки (рис. 10.4а) ЭДС в первой рамке достигает амплитудного и нулевого значения раньше, чем во второй, т. е. Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьопережает по фазе Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьили Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьотстает по фазе Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь(рис. 10.46). Угол сдвига фаз Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьпоказывает, на какой угол синусоидальная величина опережает или отстает от другой, достигает своих амплитудных и нулевых значений раньше позже).

Две синусоидальные величины одинаковой частоты, достигаю-одновременно своих амплитудных (одного знака) и нулевых сечений, считаются совпадающими по фазе (рис. 10.5а).

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Если две синусоиды одинаковой частоты достигают одновременно своих нулевых и амплитудных значений разных знаков (рис. 10.56), то они находятся в противофазе.

Время, на которое одна синусоидальная величина опережает и отстает от другой, характеризует время сдвига фаз Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь, которое можно выразить через период Т и частоту Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьсинусоиды следующим образом:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Среднее и действующее значения переменного тока

Кроме амплитудных и мгновенных значений переменный ток, напряжение, ЭДС характеризуются еще средними и действующими (эффективными) значениями.

Среднее значение переменного тока

Среднее значение переменного тока равно величине такого постоянного тока, при котором через поперечное сечение провод-проходит то же количество электричества Q, что и при переменном токе.

Таким образом, среднее значение переменного тока эквивалентно постоянному току по количеству электричества Q, проходящему через поперечное сечение проводника в определенный промежуток времени.

Средние значения переменных величин обозначаются прописными буквами с индексом «с», т. е. Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь.

Если ток изменяется по синусоидальному закону, то за половину периода через поперечное сечение проводника проходит определенное количество электричества Q в определенном направлении, а за вторую половину периода через то же сечение проходит то же количество электричества в обратном направлении. Таким образом, среднее значение синусоидального тока за период равно нулю, т. е. Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь= 0.

Поэтому для синусоидального переменного тока определяется его среднее значение за половину периода Т/2, т. е.

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Из выражения (2.1) значение переменного тока Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь, откуда Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь. Следовательно, среднее значение синусоидального тока Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьс начальной фазой Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь= 0 за полупериод определяется (рис. 10.6) выражением

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

где Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Графически среднее за полупериод значение синусоидального тока равно высоте прямоугольника с основанием, равным Т/2, и площадью, равной площади, ограниченной кривой тока и осью абсцисс за половину периода (рис. 10.6).

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Под средним значением переменной величины понимают постоянную составляющую этой величины.

Средние значения синусоидального напряжения и ЭДС за полупериод можно определить по аналогии с током.

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Действующее значение переменного тока

Действующее (или эффективное) значение переменного тока — значение переменного тока, эквивалентное постоянному току тепловому действию.

Действующее значения переменных величин обозначается прочими буквами без индексов: I, U, Е.

Действующее значение переменного тока I равно величине такого постоянного тока, которое за время, равное одному периоду первого тока Т, выделит в том же сопротивлении R такое же количество тепла, что и переменный ток i:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Откуда действующее значение переменного тока

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Если переменный ток изменяется по синусоидальному закону с начальной фазой, равной нулю, т.е. Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь, то действующее сечение такого синусоидального тока будет равно

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Номинальные значения тока и напряжения в электрических цепей и устройствах выражаются их действующими значениями.

Так, например, стандартные напряжения электрических сетей U= 127 В или U = 220 В выражают действующие значения этих напряжений. А изоляцию необходимо рассчитывать на амплитудное значение этих напряжений, т. е.

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

При расчете цепей переменного тока и их исследованиях чаще всего пользуются действующими (эффективными) значениями тока, напряжения и ЭДС.

На шкалах измерительных приборов переменного тока указывается действующие значение переменного тока или напряжения.

Именно действующие значения тока, напряжения и ЭДС указываются в технической документации, если нет специальных оговорок.

Коэффициенты формы и амплитуды

Отклонения кривых тока, напряжения и ЭДС от синусоиды характеризуются коэффициентами формы Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьи амплитуды Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь.

Коэффициент формы Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьопределяется отношением действующего значения переменной величины к ее среднему значению:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Коэффициент формы необходимо учитывать при проектировании и изучении выпрямительных устройств и электрических машин.

Для синусоидальных величин коэффициент формы будет равен

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Коэффициент амплитуды Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепьопределяется отношением амплитудного значения переменной величины к ее действующему значению:

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Для синусоидальных величин коэффициент амплитуды равен

Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

Чем больше коэффициент формы и коэффициент амплитуды отличается от значений Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь= 1,11 и Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь= 1,41, тем больше рассматриваемая кривая отличается от синусоиды. Так, например, если Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь= 1,41, то исследуемая кривая имеет более острую форму, чем синусоида, а если Что такое однофазная цепь. Смотреть фото Что такое однофазная цепь. Смотреть картинку Что такое однофазная цепь. Картинка про Что такое однофазная цепь. Фото Что такое однофазная цепь

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *