Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Энергия и мощность в цепи переменного тока

Читайте также:
  1. Cведения из теории цепей переменного тока.
  2. I. Способы представления переменного синусоидального тока и напряжения.
  3. V1: Анализ и расчет линейных цепей переменного тока
  4. V2: Анализ и расчет линейных цепей переменного тока
  5. А) Координаты, импульс и энергия могут быть заданы лишь приблизительно
  6. А. Определение удельного электрического сопротивления максимально влажных пород мостовым способом переменного тока.
  7. Активная мощность
  8. Активная мощность цепи синусоидального тока
  9. Активная, реактивная и полная мощность переменного тока. Коэффициент мощности
  10. Активная, реактивная и полная мощность трехфазной системы

Различия между активными и реактивными сопротивлениями не ограничиваются наличием сдвига фаз. Оказывается, что реактивные элементы (конденсаторы и катушки) не потребляют энергию. Энергия этих элементов в определенные промежутки времени полностью возвращается источнику.

 

 

Работа электрического тока dA = u i dt

Мгновенная электрическая мощность, т.е. скорость совершения работы

p = u i = Um sin (wt + j) Im sin wt = ……..…= UI[cosj – cos (2wt + j)] = UI cosj (1 – cos 2wt) + UI sinj sin 2wt = pa + pp

 

Из математического выражения для мгновенной мощности р и графика ее изменения видно, что это гармоническая функция с частотой изменения 2w (т.е. в два раза выше частоты сети) и амплитудой UI. За период изменения мгновенная мощность имеет как положительные значения, когда энергия поступает в цепь, так и отрицательные, когда энергия, запасенная в магнитном поле, возвращается источнику.

 

 

Среднее значение за период

Р = = U I cos j = URI

Р = U I cos j = URI – средняя активная мощность – средняя скорость потребления энергии.

 

Мгновенную мощность можно представить в виде двух слагаемых р = pa + pp

1. Мгновенная активная мощность pa = UIcosj (1 – cos 2wt) – для рассматриваемой нагрузки это мгновенная мощность, которая выделяется на активном сопротивлении R.

 

 

pa – это гармоническая функция с частотой изменения 2w и средним значением P = UIcosj = URI

pa ³ 0 – всегда положительна, т.е. активная мощность характеризует потребляемую энергию, которая необратимо преобразуется в другие виды – тепловую, механическую и т.д.

 

2. Мгновенная реактивная мощность – pр = UIsinj sin 2wt – это строго гармоническая функция – среднее значение за период равно 0.

 

 

Реактивная энергия не потребляется, происходит периодический обмен этой энергией между источником и реактивными элементами цепи – индуктивностями и конденсаторами (или между ними).

Реактивная энергия – это энергия электрического поля конденсаторов или магнитного поля катушек индуктивности. Частота изменения 2w – в два раза выше частоты сети, амплитуда Q = U I sin j = ULI

 

Таким образом, в цепях переменного тока мы имеем три различные мощности:



Активная мощность P = U I cos j [Ватт]

Реактивная мощность Q = U I sin j [ВAр]

Полная мощность S = U I [ВА]

S – это геометрическая сумма активной и реактивной мощности, характеризует полную энергию, передаваемую по ЛЭП.

Но P^Q – ортогональны (см. закон изменения мгновенной мощности)

=> S = = U I

 

 

Удобные формулы для расчета мощности

P = UI cos j = I2R = U2g

Q = UI sin j = I2X = U2b

S = = UI = I2Z = U2y

cos j = – коэффициент мощности, показывает, какую часть от полной энергии, передаваемой по линии, составляет активная, т.е. потребляемая или полезная энергия.


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 35; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Цепь переменного тока при параллельном соединении элементов | Тема 2 Цепи трехфазного переменного тока
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.009 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты