Основные теоретические положения

Режим работы электрической цепи, т.е. ее электрическое состояние, определяется величинами токов, напряжений и мощностей ее отдельных элементов. Источники и приемники электрической энергии, провода и т.д. характеризуются номинальными величинами Iн, Uн, Pн и т.д., на которые эти устройства рассчитаны заводами- изготовителями для нормальной работы. Режим работы, при котором действительные токи и т.д. элементов электрической цепи соответствуют их номинальным величинам, называется номинальным (нормальным)

Если в электрической цепи действительные характеристики режима отличаются от номинальных величин ее элементов, но отклонения находятся в допустимых пределах, то режим называется рабочим.

Рис.1 Схема цепи с переменным сопротивлением приемника энергии.

Применяя к цепи рис.1 закон сохранения энергии уравнение энергетического баланса имеет вид: (1)

где - энергия источника, - энергия приемника, - энергия потерь источника (, где r – внутреннее сопротивление источника). И тогда уравнение энергетического баланса имеет вид: (2)

уравнение баланса мощностей: (3)

уравнение баланса напряжений: (4)

где - внутреннее падение напряжения в источнике, - напряжение на внешних зажимах источника.

Ток в цепи: (5)

Напряжение на внешних зажимах источника меньше э.д.с. источника на величину внутреннего падения напряжения : (6)

Отношение мощности Рп приемника к мощности Ри источника называется коэффициентом полезного действия источника или через отношение напряжения на зажимах источника к его э.д.с.:

(7)

При , тока в цепи не будет (цепь разомкнута). Режим электрической цепи, при котором ток равен нулю, называется режимом холостого хода. При этом режиме напряжение на внешних зажимах источника равно его э.д.с.: .

При , , а напряжение на зажимах источника и приемника: .

Режим электрической цепи, при котором накоротко замкнут участок с одним или несколькими элементами. В связи с чем напряжеие на этом участке равно нулю, называется режимом короткого замыкания.

При режиме к.з.токи, как правило, в несколько раз превышают номинальные величины, что ведет к резкому увеличению выделения тепла в токоведущих частях.

Дата добавления: 2015-11-14