Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Коло змінного синусоїдного струму з резистором

Читайте также:
  1. Безпечні методи звільнення потерпілого від дії електричного струму.
  2. Двигуни постійного і змінного струму
  3. Дія електричного струму на організм людини
  4. Електрорушійна сила джерела струму. Закон Ома для повного кола. Робота і потужність електричного струму. Закон Джоуля-Ленца
  5. З резистором і конденсатором
  6. Загальний випадок кола змінного синусоїдного струму
  7. Закон повного струму. Використання закону повного струму для розрахунку магнетного поля
  8. ЗАМКНЕНІ СХЕМИ УПРАВЛІННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДА ІЗ ДВИГУНАМИ ЗМІННОГО СТРУМУ
  9. Заходи першої допомоги потерпілому від електричного струму
  10. Коло змінного синусоїдного електричного струму з резистором

 

Складемо принципову електричну схему кола з резистором (рис.3.8).

 

 
 


Г – генератор синусоїдної е.р.с.;

РА – амперметр;

Rрезистор.

 

 

Приймаємо генератор ідеальним (який не має активного опору й індуктивності), опором амперметра і з'єднувальних проводів нехтуємо і складаємо розрахункову схему цього кола: у генераторі индуктується е.р.с., у колі протікає струм, у резисторі спостерігається теплова дія струму (рис.3.9).

Нехай миттєве значення е.р.с.
описується наступним виразом:

е = Em×sinwt. (3.17)

Напруга на затисках генератора буде залежати від е.р.с. і запишеться так:

ur= е, ur= Urm × sinwt, Urm= Em . (3.18) (3.19) (3.20)

Миттєвий струм у колі відповідно до закону Ома для замкненого кола:

де
або
;

.

  (3.21)   (3.22)

Підставляємо вираз напруги (3.19) і одержуємо:

, .   (3.23)   (3.24)

Для діючих значень:

.   (3.25)

Покажемо напругу і струм у колі з резистором (на ділянці кола з активним
опором) графічно (рис.3.10).

 
 

 

 


Уведемо поняття кута зсуву фаз, під яким будемо розуміти абсолютне
значення різниці початкових фаз напруги і струму:

j = |yuryi|, (3.26)

де j – кут зсуву фаз, рад (град);

yur – початкова фаза напруги, рад (град);

yi – початкова фаза струму, рад (град).

Для ділянки кола з активним опором, як видно з (3.19), (3.23) і рис.3.9, кут зсуву фаз дорівнює нулю, тобто напруга і струм на ділянці кола з активним опором збігаються за фазою: j = 0.

Знайдемо вираз миттєвої потужності:

(3.27)

Уведемо поняття активної потужності, під якою будемо розуміти середнє значення потужності за період. Знайдемо вираз активної потужності:

. (3.28)

Підставивши вираз струму (3.23) у (3.28) і перетворивши, одержуємо:

. (3.29)

Таким чином, миттєва потужність в активному опорі

. (3.30)

Вона завжди позитивна, тобто спрямована від джерела до приймача.
Представимо цю залежність графічно (рис.3.11).

 
 



 


Заштрихована площа на рис.3.11 являє собою енергію, що виділяється в резисторі за період:

. (3.31)

Таким чином, активна потужність – це енергія, яка виділяється в активному опорі за одиницю часу:

. (3.32)

Приклад 3.6

До резистора підведена напруга ur = 141 sin (wt –30°) В.

Активний опір резистора дорівнює 100 Ом.

Виконати аналіз ділянки кола.

Рішення.

1. Визначаємо амплітуду струму за (3.24):

.

2. Визначаємо початкову фазу струму:

yi = yur = – 30°.

3. Записуємо миттєвий струм:

i = 1,41 sin (wt –30°) А.

4. Визначаємо діюче значення струму за (3.14):

.

5. Визначаємо активну потужність за (3.32):

Р = 100×12 = 100 Вт.

Запитання для самоконтролю

1. Опишіть фізичні явища, які спостерігаються в резисторі
в колі змінного синусоїдного струму.

2. Складіть розрахункову схему кола з ідеальним генератором і резистором.

3. Запишіть математичний зв'язок між миттєвою напругою,
миттєвим струмом і активним опором.

4. Сформулюйте і математично запишіть закон Ома для максимальних
і діючих значень напруги і струму на ділянці кола з резистором.

5. Запишіть математичний вираз миттєвої напруги
на активному опорі, прийнявши, що початкова фаза дорівнює нулю.



6. Запишіть математичний вираз миттєвого струму в активному опорі
для зазначеної вище напруги.

7. Побудуйте графічно оригінали миттєвої напруги і миттєвого струму
на ділянці кола з резистором.

8. Зобразіть напругу і струм за допомогою векторів.

9. Що розуміється під кутом зсуву фаз?
Чому він дорівнює на ділянці кола з резистором?

10. Отримайте математичний вираз миттєвої потужності в резисторі.
З якою частотою коливається миттєва потужність у резисторі?

11. Що розуміється під активною потужністю? Як її розрахувати в резисторі?
Укажіть її одиницю.

Завдання для самоконтролю

До резистора підведена напруга ur = 282sin (wt + 47°) В.
Активний опір резистора r = 10 Ом.

1. Записати вираз миттєвого струму.

2. Знайти активну потужність у резисторі.

3. Записати вираз миттєвої потужності в резисторі.

4. Зобразити графічно миттєвий струм і миттєву потужність у функції wt.


Дата добавления: 2015-01-01; просмотров: 16; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Основні фізичні поняття | 
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2018 год. (0.011 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты