Величины, законы и методы | При анализе резистивных цепей во временной области | При комплексном анализе на синусоидальном токе | |||
ЭДС | e | ||||
Ток источника | J | ||||
Напряжение | u | ||||
Ток | i | ||||
Сопротивление | R | Z = R + jX | |||
Проводимость | G | Y = G – jB | |||
Закон Ома | u = Ri | ||||
“ “ | i = Gu | ||||
1-й закон Кирхгофа | |||||
2-й закон Кирхгофа | |||||
Узловые уравнения | |||||
Контурные уравнения |
18.Электрическое сосотояние цепи с последовательным соединением элементов , , .
Для схемы рис. 2.7
уравнение по второму закону Кирхгофа для мгновенных значений запишем в виде:
(7)
Пусть , тогда:
(8)
Вектор тока и векторная диаграмма напряжений приведены на рис. 2.8
Векторы напряжений на активном и реактивном элементах ортогональны, а векторы напряжений на и смещены на .
В комплексной форме уравнение (8) примет вид:
(9)
Здесь
- комплексное сопротивление,
- модуль комплексного сопротивления
- фаза комплексного сопротивления.
На комплексной плоскости сопротивления , , , - образуют треугольник сопротивления, рис. 2.10.
Если сопротивления умножить на , получим диаграмму напряжений, рис. 2.9.
Сравнивания уравнения (8) и (9), отметим, что дифференциальные уравнения (8) после замены мгновенных значений их комплексными символами переводится в уравнение алгебраическое (9). Это одно из преимуществ комплексного метода расчета.
Введение понятия комплексного сопротивления, позволяет написать закон Ома для всей цепи в комплексной форме или для модулей комплексов
Таким образом, для целей переменного тока можно составлять уравнения, по структуре сходной с уравнениями для цепей постоянного тока.
В современных условиях контроль за технологическими процессами, потреблением электрической энергии, режимом работы электрооборудования, измерением неэлектрических величин осуществляется с помощью электроизмерительных приборов. Эти приборы измеряют ток, напряжение, мощность, cos(), частоту, электрическую энергию и т.д.
19. Треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей ТРЕУГОЛЬНИК НАПРЯЖЕНИЙ - графическое изображение активного Ua, реактивного Ul и входного Uвх напряжений в цепи переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью. Угол сдвига фаз между напряжением и током определяется из треугольника через cos ф = Ua/U или tg ф = Ul/Ua.
Если стороны треугольника напряжений (фиг. 155, а) разделить на ток I (фиг. 155, б), то углы треугольника от этого не из менятся, и мы получим новый треугольник, подобный первому — треугольник сопротивлений (фиг. 155, в).
В треугольнике сопротивления, показанном отдельно на фиг. 156, все стороны обозначают сопротивления, причем гипотенуза его является полным или кажущимся сопротивлением цепи. Из треугольника сопротивлений видно, что полное или кажущееся сопротивление z равно геометрической сумме активного r и индуктивного xL сопротивлений.
ТРЕУГОЛЬНИК МОЩНОСТЕЙ - графическое изображение активной, реактивной и полной мощностей в цепи переменного тока. 21. Параллельные соединения элементов , , . Для схемы рис. 2.11 составим уравнение по первому закону Кирхгофа для мгновенных значений: (10) Если , то (11) |
Здесь
- активная проводимость,
- индуктивная проводимость,
- емкостная проводимость.