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. Применяя теорему Пифагора к треугольнику сопротивлений, получаем:
Если одно из сопротивлений цепи - (активное или реактивное), например, в 10 и более раз меньше другого, то меньшим можно пренебречь, в чем легко убедиться непосредственным расчетом.
ТРЕУГОЛЬНИК МОЩНОСТЕЙ - графическое изображение активной, реактивной и полной мощностей в цепи переменного тока. Треугольник мощностей получается из соотношения Р2 + Q2 = S2.
21. Параллельные соединения элементов , , .
Для схемы рис. 2.11

составим уравнение по первому закону Кирхгофа для мгновенных значений:
(10)
Если , то
(11)
|