Последовательное соединение сопротивлений при переменном токе
Резонанс напряжений К сети переменного тока с напряжением U подключены три соединенные последовательно сопротивления: емкостное хс, активное R и индуктивное хL (рис. 1.11). По 2-ому закону Кирхгофа можно записать
Рис. 1.11. Схема последовательного соединения сопротивлений
Вектор общего напряжения, подводимого к электрической цепи равен сумме векторов напряжений отдельных участков. Та как при последовательном соединении ток является общим для всех участков электрической цепи, то построение векторной диаграммы удобно начинать с вектора тока (рис. 1.12). Векторы напряжений следует ориентировать относительно вектора тока. На основании векторной диаграммы или U=z·I – закон Ома для последовательного соединения сопротивлений при переменном токе, где представляет собой полное сопротивление. Разность xL - xc называется реактивным сопротивлением. Если разделить величины напряжений, входящие в векторную диаграмму рис.1.12 на ток, получим подобную диаграмму сопротивлений. Из векторной диаграммы не трудно установить, что
Рис.1.12. Векторная диаграмма токов и напряжений при последовательном соединении сопротивлений Угол сдвига фаз φ между и напряжением зависит от величины и характера сопротивлений. Для определения мощности P, Q, и S могут быть использованы соотношения: P = R·I2, Q = (xL- xc)·I2 = QL- Qc, S = U·I где QL=xL·I2 и Qc = xc·I2 – соответственно индуктивная и емкостная мощности. Приведенные выражения могут быть применены не только ко всей электрической цепи, но и к ее участкам. Резонансом напряжений называется особое состояние в цепи переменного тока при последовательном соединении сопротивлений, при котором фазовый сдвиг φ между током и напряжением источника питания равен нулю. Резонанс напряжений наступает в случае равенства индуктивного и емкостного сопротивлений, т.е. когда xL=xc или ωL=1/ωс. Резонанс напряжений может быть получен путем изменения индуктивности, емкости или частоты переменного тока. Резонанс напряжений характеризуется следующим.
.
UL=xL·I=Uc, U=z·I=R·I=UR Так как индуктивное и емкостное сопротивления могут иметь сколь угодно большую величину, то напряжение UL и Uс при резонансе могут во много раз превышать напряжение сети.
P=R·I2 имеет максимальное значение, что объясняется максимальным значением тока при резонансе. Реактивная мощность всей цепи при резонансе равна нулю (из сети не потребляется) Q=( xL- xc)·I2=QL - Qc = 0 хотя индуктивная и емкостная мощности могут иметь весьма большую величину. Полная мощность при резонансе равна активной мощности S=P
сos φ = сos φ =
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (715)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |