Неразветвленная rlc цепь переменного тока это

Презентация «Неразветвленная цепь синусоидального тока с R L C элементами»
презентация к уроку

В презентации сведения о R,L,C элементах в цепи переменного синусоидального тока, их основных параметрах.

Данная презентация может использоваться при изучении теоретического материала по дисциплине «Электротехника и электроника» для специальностей: 08.02.05 «Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов», 23.02.04 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования». Так же по дисциплине « Основы электротехники» для специальности 09.02.01″Компьютерные системы и комплексы «, «Электротехника» специальность 08.02.09 «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий», а также для других специальностей по дисциплине «Электротехника»

В презентации изложены следующие вопросы:
— определение активных и реактивных элементов

— цепь с активным сопротивлением R;

— цепь с R, L, C элементами, активно-индуктивная, активно-емкостная нагрузки;

— резонанс напряжений, признаки резонанса.

Данная презентация выполнена в соответствии с требованиями к результатам освоения дисциплин и рабочих программ по указанным специальностям

Скачать:

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Неразветвленная цепь синусоидального тока с R , L , C элементами Преподаватель НКСЭ Кривоносова Н.В.

Общие сведения Активными элементами электрической цепи называют элементы, имеющие активное сопротивление R , в которых электрическая энергия преобразуется в теплоту

Общие сведения Реактивными элементами электрической цепи называют элементы L (индуктивность) и С (емкость), в которых электрическая энергия периодически накапливается в магнитном и электрическом полях, а затем возвращается к источнику

Цепь с активным сопротивлением R В цепи с активным сопротивлением R ток I и напряжение U совпадают по фазе, φ = 0

Цепь с активным сопротивлением R I = Ua / R Р = I Ua = I R = Ua / R I – сила тока [ А ] Ua – напряжение на активном сопротивлении [ В ] R – активное сопротивление [ Ом ] Р – активная мощность [ Вт ] 2 2

Цепь с индуктивностью L В цепи с индуктивностью L ток I отстает от напряжения U по фазе на угол φ = 90 (идеальная катушка индуктивности) о о

Цепь с индуктивностью L I = U L / X L Q L = I U L = I X L = U L / X L 2 2 I – сила тока [ А ] U L – напряжение на индуктивности [ В ] X L – реактивное индуктивное сопротивление [ Ом ] Q L – реактивная индуктивная мощность [ вар ]

X L = ω L = 2 π f L Цепь с индуктивностью L X L – реактивное индуктивное сопротивление [ Ом ] L – индуктивность [ Гн ] ω =2 π f — угловая частота [ рад/с ] f — циклическая частота [ Гц ] Промышленная частота f = 50 Гц , что соответствует ω = 314 рад/с

Цепь с емкостью С В цепи с емкостью С ток I опережает напряжение U по фазе на угол φ = 90 о

Цепь с емкостью С I = U с / X с Q с = I U с = I X с = U с / X с I – сила тока [ А ] U с – напряжение на емкости [ В ] X с – реактивное емкостное сопротивление [ Ом ] Q с – реактивная емкостная мощность [ вар ] 2 2

Цепь с емкостью С X с = 1/( ω С) = 1/( 2 π f С) X с – реактивное емкостное сопротивление [ Ом ] С – емкость [ Ф ] ω =2 π f — угловая частота [ рад/с ] f — циклическая частота [ Гц ]

Цепь с R и L элементами Реальная катушка индуктивности имеет два параметра: активное сопротивление R и индуктивность L Z – полное сопротивление цепи [ Ом ] S – полная мощность цепи [ ВА ]

Цепь с R и L элементами U = √ U а + U L 2 2 _________________ S = √ P + Q L 2 Z = √ R + X L 2 _________________ _________________ 2 2 Напряжение , приложенное к цепи , U [B] : Полная мощность цепи , S [BA] : Полное сопротивление цепи , Z [ Ом ] :

Цепь с R и L элементами Ток в цепи , I [A] : I = U а / R = U L / X L = U / Z Полная мощность в цепи , S [BA] : S = U I = I Z = U /Z Из треугольника мощностей: Р = S cos φ = U I cos φ Q L = S sin φ = U I sin φ 2 2

Цепь с R и C элементами Z – полное сопротивление цепи [ Ом ] S – полная мощность цепи [ ВА ] Последовательно включены активное сопротивление R и емкость С

Цепь с R и C элементами Напряжение, приложенное к цепи , U [B] : U = √ U а + U с Полная мощность цепи , S [BA] : S = √ P + Q с Полное сопротивление цепи , Z [ Ом ] : Z = √ R + X с _________________ _________________ _________________ 2 2 2 2 2 2

Ток в цепи , I [A] : I = U а / R = U с / X с = U / Z Полная мощность в цепи , S [BA] : S = U I = I Z = U /Z Из треугольника мощностей: Р = S cos φ = U I cos φ Q с = S sin φ = U I sin φ Цепь с R и C элементами

Цепь с R , L и C элементами Последовательно включены активное сопротивление R , индуктивность L и емкость С Действующие значения напряжений, на участках цепи , [B] : U а = I R U с = I X с U L = I X L

Цепь с R , L и C элементами Цепь имеет активно-индуктивный характер X L > Xc , U L > Uc Напряжение U опережает ток I по фазе на угол φ

Цепь с R , L и C элементами Цепь имеет активно-емкостной характер X L Мне нравится

Источник

Краткие теоретические сведения. Неразветвленная электрическая цепь переменного тока с нагрузками разными по характеру (R, L, С) имеет один частный режим работы

Неразветвленная электрическая цепь переменного тока с нагрузками разными по характеру (R, L, С) имеет один частный режим работы, когда величины реактивных

сопротивлений Х_L=Хс (Х=Х_L –Хс=0)

Таким образом, в целом цепь эквивалентна цепи с активной нагрузкой. Такой режим работы цепи имеет ряд особенностей и называется явлением резонанса напряжений.

Резонанс напряжений возникает в цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности L и конденсатора С (рис.1.2.1) при условии.

X_L=X_C или wL = ; где w=2pf — угловая частота, f — частота питающего тока.

R,L I

Рис.1.2.1. Неразветвленная электрическая цепь.

Очевидно, что резонанса напряжений можно достигнуть путем изменения одного из параметров: частоты f, индуктивности катушки L, емкости конденсатора С. Для данной цепи, в соответствии с законом Ома

,

т.е. значение тока при резонансе определяется величиной активного’ сопротивления в рассматриваемой цепи. При заданных значениях индуктивности L и емкости С, можно определить резонансную частоту f _рез.

;

Если принять, чтo f= const=50 Гц, то достичь резонанса можно изменением величины, например, емкости конденсатора С. Физическую сущность явления резонанса можно пояснить с помощью векторной диаграммы (рис. 1.2.2.)

U_C b j M_I … ; M_U …

Рис. 1.2.2. Векторная диаграмма электрической цепи.

Построение векторной диаграммы для неразветвленной цепи удобнее начинать с вектора тока, который является общим для всех участков цепи. Далее из точки О начала вектора Iв принятом масштабе откладываем вектор U_C, с учетом того, что напряжение отстает от вектора тока I на угол j»90 °. Из конца вектора U_C откладываем вектор , который опережает вектор тока I на угол . Но так как величина этого угла не известна., то положение векторов и U определяют исходя из уравнения по второму закону Кирхгофа . Положение точки“ b ”, а следовательно и векторов , в треугольнике напряжений, определяют методом засечек. При этом может быть: j > 0, если X_L > X_C и j 0. Для идеальной катушки индуктивности , . Таким образом , а угол j 0 = arctg .

Источник