Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Цепь с последовательным соединением элементов

Однофазные электрические цепи переменного тока | Графоаналитический способ | Аналитический метод с использованием комплексных чисел | Действующее значение переменного тока и напряжения | Индуктивность | Емкость | Основные свойства простейших цепей переменного тока | Сопротивления в цепи переменного тока | Элемент R (резистор) | Повышение коэффициента мощности в электрической цепи |


Читайте также:
  1. I. Гашение дуги с помощью полупроводниковых элементов
  2. II этап Развитие грудобрюшного типа дыхания с включением элементов дыхательной гимнастики А.Н. Стрельниковой
  3. II.3.2. Эффекты взаимного влияния элементов
  4. Автограф, резко поднимающийся вверх. Много преувеличенно-демонстративных элементов. Если их «снять» - остается довольно мелкий, округлый, петляющий, неприметный почерк.
  5. Алгоритмы обработки элементов каждого столбца матрицы
  6. Алгоритмы обработки элементов каждой строки матрицы
  7. Анализ элементов массива

Проведем анализ работы электрической цепи с последовательным соединением элементов R, L, С.

Положим, что в этой задаче заданы величины R, L, С, частота f, напряжение U. Требуется определить ток в цепи и напряжение на элементах цепи. Из свойства последовательного соединения следует, что ток во всех элементах цепи одинаковый. Задача разбивается на ряд этапов.

1. Определение сопротивлений.

Реактивные сопротивления элементов L и С находим по формулам

XL = ωL, XC = 1 / ωC, ω = 2πf.

Полное сопротивление цепи равно

,

угол сдвига фаз равен

(2.42)

φ = arctg((XL - XC) / R),

2. Нахождение тока. Ток в цепи находится по закону Ома

I = U / Z, ψi = ψu + φ.

Фазы тока и напряжения отличаются на угол φ.

3. Расчет напряжений на элементах. Напряжения на элементах определяются по формулам

UR = I R, ψuR = ψi;

UL = I XL, ψuL = ψi + 90°;

UC = I XC, ψuC = ψi - 90°.

Для напряжений выполняется второй закон Кирхгофа в векторной форме.

Ú = ÚR + ÚL + ÚC.

4. Анализ расчетных данных. В зависимости от величин L и С в формуле (2.42) возможны следующие варианты: XL > XC; XL < XC; XL = XC.

Для варианта XL > XC угол φ > 0, UL > UC. Ток отстает от напряжения на угол φ. Цепь имеет активно-индуктивный характер. Векторная диаграмма напряжений имеет вид (рис. 2.16).

Для варианта XL < XC угол φ < 0, UL < UC. Ток опережает напряжение на угол φ. Цепь имеет активно-емкостный характер. Векторная диаграмма напряжений имеет вид (рис. 2.17).

Для варианта XL = XC угол φ = 0, UL = UC. Ток совпадает с напряжением. Цепь имеет активный характер. Полное сопротивление z=R наименьшее из всех возможных значений XL и XC. Векторная диаграмма напряжений имеет вид (рис. 2.18).

Этот режим называется резонанс напряжений (UL = UC). Напряжения на элементах UL и UC могут значительно превышать входное напряжение.

Пример.

U = 220 B, f = 50 Гц, R = 22 Ом, L = 350 мГн, С = 28,9 мкФ.

XL = ωL = 2πf L = 2 · 3,14 · 50 · 0,35 = 110 Ом;
XC = 1 / ωC = 1 / (2πf C) = 110 Ом;
Z = R = 22 Ом, φ=0, I = U / R = 220 / 22 = 10 А, ψu = ψi;
UL = UC = I XL = 10 · 110 = 1100 В.

В приведенном примере UL и UС превышают входное напряжение в 5 раз.


Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 213 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Элемент L (индуктивность)| Цепь с параллельным соединением элементов

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)