Нерозгалужене коло з активним опором та індуктивністю презентация

Лекція 4 Нерозгалужене коло з активним опором та індуктивністю

Електричне коло змінного струму характеризують трьома параметрами активним опором, індуктивністю ємністю Таким чином, у колах змінного струму існують наступні види навантаження: Активне Індуктивне Ємнісне

Активний опір Розглянемо коло змінного струму з одним активним опором і уявимо, що вплив індуктивності та ємності на процеси незначний. У колі з резистивним елементом при синусоїдній напрузі проходе синусоїдний струм, так як по закону Ома: Тобто, у будь-який момент часу миттєве значення струму пропорційно миттєвому значенню напруги і графіки струму та напруги будуть співпадати за напрямом. У колах з активним опором струм й напруга збігаються за фазою (синфазні):

Активний опір Спад напруги на активному опорі теж збігається за фазою зі струмом. Закон Ома для усіх значень струму та напруги в цьому колі буде:

Активний опір Хвильова та векторна діаграми струму і напруги у колі з резистивним елементом приведенні на рис.3

Індуктивний опір Індуктивність у колах змінного струму враховують реактивним індуктивним опором, величина якого збільшується з ростом частоти: де - індуктивність котушки, Гн - кутова частота, с-1 - частота струму, Гц

Індуктивність

Коло з індуктивністю

Ємнісний опір Активний опір та індуктивність конденсаторів так малі, що ними можна знехтувати. Ідеальний ємнісний елемент (конденсатор) має ємність, яка характеризує його здатність накопичувати електричні заряди і створювати електричне поле. Позначення ємнісного опору в схемах та його залежність від частоти струму вказані на рис.6.

Коло з індуктивністю

Коло з ємнісним опором Конденсатор характеризується реактивним ємнісним опором:

Коло з ємнісним опором Відомо, що синусоїда випереджує косинусоїду на 90º: Тоді зсув за фазою між напругою та струмом буде: Таким чином, напруга у колі з ємністю відстає від струму на 90º (чи струм випереджує напругу 90º). Побудуємо діаграми струму і напруги для кола з чисто ємнісним елементом - рис.7.

Коло з ємнісним опором

Нерозгалужене коло з активним опором та індуктивністю Ряд котушок спричиняють активний опір проходженню струму (тобто мають втрати енергії) і разом з тим струм породжує в них магнітне поле. Прикладом, такого пристрою є котушка з ізольованого дроту. Кожний її виток володіє активним опором і разом з тим зчеплений з магнітним полем. Таким чином, реальна котушка електротехнічного пристрою має два параметра: активний опір та індуктивність. Тому у схемі заміщення реальну котушку можна представити активним і реактивним індуктивним елементами, з’єднаними послідовно.

Нерозгалужене коло з активним опором та індуктивністю Розглянемо коло змінного струму (рис.1), яке складається з послідовно з’єднаних резистивного та індуктивного елементів, по якому проходе синусоїдний струм:

Нерозгалужене коло з активним опором та індуктивністю Діючий струм однаковий на усіх елементах, так як вони з’єднанні послідовно. Вияснимо, якою буде напруга прикладена до кола, яка витрачається у двох опорах: спад напруги на активному опорі збігається за фазою зі струмом і його миттєве значення буде: діюче: Спад напруги на активному опорі називають активною напругою

Спад напруги на індуктивному опорі випереджає за фазою струм на кут 90º і його миттєве значення: діюче:

Рисунок 2 - Векторна діаграма (1), трикутники напруг (2), опорів (3) та потужностей (4) у колі з послідовним сполученням резистивного та індуктивного елементів

Підсумок Розглянуто основні параметри ланцюгів з активним опором та індуктивністю. Розглянуто векторні діаграми. ДЗ – СР№13