Х-ка двополюсника пасивних алем. ел. поля

Індуктивні котушки. Для концентрації магнітного поля у певній ділянці простору на прак­тиці

використовують спеціальні пристрої, які називають індуктивними котушками. Витки

котушки намотані впритул один до одного суцільним провідником. Котушки можуть бути

без осердя або з осердям. В індуктивних котушках одна й та ж одини­чна магнітна лінія

може бути зчепленою з кількома витками. Конденсатори: Якщо між металевими тілами

розташо­ваний ідеальний діелектрик, заряди на них збережуться і після вимкнення джерела.

Таку фізичну властивість металевих тіл використовують в електротехнічних при­строях,

які називають конденсаторами. Конденсатори призначені для накопичення електричних

зарядів, або інакше, - для зосередження електричного поля в певній ділянці простору. Це

два металевих тіла, розділених діелектриком. Резистор: Резистори - елементи

електричного кола, що характеризуються влас­тивістю необоротно перетворювати електричну

енергію на теплову. На резистивному елементі зв'язок між струмом та напругою визнача­ється

законом Ома

2.9 заступні схеми для рез., інд. котушок, конденсаторів

Теоретично резистор, індуктивна котушка та конденсатор - реальні еле­менти електричного кола,

які характеризуються усіма трьома параметрами R, L, C. Врахо­вуючи конкретні умови роботи

елементів, деякими параметрами можна знехтувати, тобто реальні елементи ідеалізовано

визначити тільки найваж­ливішими параметрами. Резистор найчастіше подають як електричний

опір. За постійною стру­му його називають омічним. Опір того ж резистора, який знаходиться

в колі змінного струму, називають активним. На високих частотах активний опір більший від

омічного, що поясню­ється поверхневим ефектом, тобто нерівномірним розподілом струму по

перерізу провідника. Індуктивна котушка ідеалізується або індуктивністю з послідовно

з'єднаним з нею опором, або просто індуктивністю. В останньому випад­ку її називають

ідеальною, чи безвтратною. Конденсатор найчастіше подають ємністю і паралельно

(або послідов­но) з'єднаним з нею опором. Ідеальний конденсатор - це тільки ємність.

2.10 Елементи R,L,C у колі постійного струму

R:Розглянемо електричне коло постійного струму. Миттєва потужність, яку споживає резистор

р = иі = UI = const, є ста­лою величиною. Використовуючи закон Ома, одержимо інші форми

запису формули для обчислення потужності резистора: P=RI²=GU², G=1/R – провідність резистора.

L: Припустимо, що в елект­ричному колі діє постійний сигнал і через безвтратну котушку проходить

постійний струм І. У такому разі напруга на котушці (індуктивна напру­га) U_L= 0. Відсутність

напруги на індуктивності під час проходження че­рез неї постійного струму означає, що індуктивність

постійному струму в усталеному режимі опору не чинить. C: Конденсатор здатний зберігати свої

заради і у разі вимкнення від джерела енергії, тому визначаючи напругу на ньому, слід урахувати його

попередній стан

2.11 Елементи R,L,C у колі синусоїдного струму

R: 1. Синусоїдний струм створює на резисторі синусоїдну напругу (і навпаки).

2. На резисторі синусоїдні струм і напруга збігаються за фазою, або інакше, зсув фаз, який завжди

визначають як різницю початкових фаз напруги та струму, дорівнює нулю. 3) Закон Ома для

резистора дійсний не тільки для миттєвих значень струму та напруги, а й для амплітудних (і діючих).

L: 1) Синусоїдний струм створює на безвтратній котушці синусоїдну напругу. 2. На безвтратній котушці

синусоїдні струм і напруга зсунуті між собою за фазою на кут /2, або інакше, струм відстає від напруги

на кут /2. C: 1. Синусоїдна напруга створює на конденсаторі синусоїдний струм (і навпаки). 2. На

ємності синусоїдні струм і напруга зсунуті між собою за фазою на кут – , або інакше, струм

випереджає напругу на кут – .

3.1 Ел. коло з послідовним з`єднанням

Основною ознакою послідовного з'єднання є те, що через всі елементи проходить один і той самий струм.

Записуємо другий закон Кірхгофа: U=U₁+U₂+…+U_k+…+U_n або U=IR₁+IR₂+…+IR_n=IR_e. Для ел. кола з

синусоїдним сигналом, в якому проходить синусоїдний струм i =I_msin t. Також запишемо другий закон

Кірхгофа для миттєвих значень: U=U_R+U_C+U_L або U=iR+L +

3.2 Ел. коло з паралельним з`єднанням

Основною ознакою паралельного з'єднання є те, що до всіх елементів прикладено одну і ту саму напругу.

За першим законом Кірхгофа: I=I₁+I₂+…+I_k+…+I_n або I= . Для ел.кола з синусоїдним

сигналом u =U_msin t. Застосуємо перший закон Кірхгофа для миттєвих значень:

i=i_R+i_L+i_C або i=

3.4 потужність ел.кола, баланс потужностей.

Найчастіше енергетичний баланс складають для перевірки правильнос­ті розрахунку електричного

кола. Його сутність - порівняння сумарної потужності джерел із сумарною потужністю споживачів.

Потужність джерела постійної ЕРС Р = ЕІ. Потужність, яку генерує джерело синусоїдної ЕРС:

S , де . Потужність джерела постійного струму

Р =UJ, де (U – напруга між ву­злами, з якими з'єднане джерело. Потужність джерела синусоїдного

струму: S . Баланс потужностей. Для кола постійного струму:

. Для синусоїдного струму – баланс акт. потуж.:

= . Баланс реактивних потуж.:

3.6 еквів. Перетвор. Активних і пасивних ділянок ел. кола

Пасивних. 1. У разі послідовного з'єднання додаються опори, а паралельного -провідності елементів.

2. Омічні й активні опори (провідності) додаються арифметично. 3. Реактивні індуктивний та ємнісний

опори (провідності) додаються алгебрично. При цьому індуктивний реактивний опір вважають додатним,

а реактивний ємнісний - від'ємним. 4. Повний опір (провідність) електричного кола з елементами різно­го

характеру визначається як корінь квадратний з суми квадратів активних і реактивних опорів (провідностей).

4.1 метод законів Кірхгофа

Закони Кірхгофа - співвідношення, які виконуються між струмами і напругами на ділянках

будь-якого електричного кола. Правила Кірхгофа дозволяють розраховувати будь-які електричні

кола постійного струму. Застосування правил Кірхгофа до лінійного ланцюга дозволяє

отримати систему лінійних рівнянь щодо струмів, і відповідно, знайти значення струмів на всіх

гілках ланцюга. Перший встановлює зв'язок між сумою струмів, спрямованих до вузла

електричного з'єднання (додатні струми), і сумою струмів, спрямованих від вузла (від'ємні струми).

Згідно з цим законом алгебрична сума струмів, що збігаються в будь-якій точці розгалуження

провідників, дорівнює нулю. Другий закон Кірхгофа встановлює зв'язок між сумою

електрорушійних сил і сумою падінь напруги на резисторах замкненого контуру електричного

кола. Згідно з цим законом алгебраїчна сума миттєвих значень електрорушійної сили всіх джерел

напруги у будь-якому контурі електричного кола дорівнює алгебричній сумі миттєвих значень

падінь напруги на всіх резисторах того самого контуру.

4.2 метод контурних струмів

Метод контурних струмів заснований на припущенні, що в кожному з незалежних

контурів схеми циркулює деякий віртуальний контурний струм. Якщо деяке ребро належить

тільки одному контуру, реальний струм в ньому дорівнює контурному. Якщо ж ребро

належить кільком контурам, струм в ньому дорівнює сумі відповідних контурних струмів

(з урахуванням напрямку обходу контурів). Оскільки незалежні контури покривають собою

всю схему (тобто будь-яке ребро належить хоча б одному контуру), то струм в будь-якому ребрі

можна виразити через контурні струми, і контурні струми становлять повну систему струмів. Для

побудови системи рівнянь необхідно виділити в ланцюзі незалежні контури. По кожному з цих

контурів буде складено одне рівняння по 2-му закону Кірхгофа.

Дата добавления: 2015-10-31