Искусство
Инженерная
Конспект
Лабы
ТОЭ
Математика
Курсовая
Физика

Черчение

Алгебра
Энергетика
Лекции
Сопромат
Контрольная
Информатика
Задачи

Теория электрических цепей Курс лекций и задач

Второй закон Кирхгофа работает как для замкнутого, так и для разомкнутого контура.

Уравнение баланса мощности:

  9 (1.6)

Уравнение баланса мощности является модификацией закона сохранения энергии для электрических цепей. Это базовое уравнение для проверки правильности выполненных расчетов тех или иных цепей. В левой части этого уравнения стоит арифметическая сумма мощностей, которые выделяются на сопротивлениях от токов, протекающих по ним. В правой части – мощность, отданная источниками в сеть.

При этом возможна такая ситуация, когда одно из слагаемых суммы справа может оказаться отрицательным. Это будет означать, что в данной ситуации источник становится потребителем. Она возникает в случае, когда ток, протекающий по источнику, направлен встречно направлению ЭДС.

Цепи однофазного синусоидального тока и напряжения

Рассмотренные выше источники энергии могут быть как постоянными, так и переменными, причем закон их изменения во времени может носить как периодический, так и непериодический характер. Наибольшее практическое распространение получили источники, а следовательно, и цепи, электромагнитные процессы в которых подчиняются периодическому закону.

Частным случаем таких цепей являются цепи однофазного синусоидального тока.

Мгновенное значение любой синусоидальной функции: напряжения, тока,  ЭДС и т.д. может быть представлено выражением вида

u(t) = Um sin(wt+y), 10(2.1)

где Um – амплитуда – наибольшее значение функции за период Т (рис2.1), аргумент синуса – (wt+y) – фаза колебания; w – круговая (циклическая) частота колебания; y – начальная фаза, которая показывает смещение синусоиды относительно начала координат вправо или влево

T = 1/¦  Þ ¦ = 1/T, [Гц]; 11(2.2)

w = 2p¦ = 2p/Т, [рад/с]. 12(2.3)

Рис2.1. Примеры изображения периодических функций

Среднее и действующее значение периодической функции (тока и напряжения)

 Fср=, 13(2.4)

где f(t) – периодическая функция, T – период функции.

Ввиду симметричности синусоиды получаем, что среднее значение за период равно нулю, поэтому вводят понятие среднего значения за половину периода.

 Fср=  = Fm;

 Fср == Fm. 14 15(2.5)

Трехфазные цепи при соединении нагрузки "звездой".

Трехфазные системы. Получение трехфазной ЭДС. Симметричная нагрузка в трехфазной цепи при соединении обмоток генератора и фаз приемника "звездой". Фазные, линейные напряжения и токи. Соотношения между ними. Векторная диаграмма.
Несимметричная нагрузка в трехфазной цепи при соединении фаз приемника "звездой". Четырехпроводная трехфазная система. Напряжение смещения нейтрали, роль нулевого провода. Топографическая диаграмма.
Расчет трехфазных цепей при соединении нагрузки "звездой". Расчет режимов холостого хода и короткого замыкания.

Литература: Л1-Стр ( Ч2:27-33; 49-55 ) ; Л2-Стр (341-347; 354-360); Л3-Стр( 340-349 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение фазного и линейного напряжения?
2 Какое соотношение между фазными и линейными токами и напряжениями при соединении звездой?
3 Как определяется мощность при соединении звездой и симметричной нагрузке?
4 Как определяется мощность при несимметричной нагрузке?
5 Как расположены в пространстве фазные и линейные напряжения?
6 Объясните роль нулевого провода?

Закон Ома для участка цепи, не содержащего ЭДС.

Значительно большее значение имеет понятие действующего значения. Для его осмысления оценим тепловое действие переменного и постоянного тока.

Элементы R,L,C в цепях синусоидального тока. Сопротивление (R).

Индуктивность (L). Пусть через индуктивность протекает синусоидальный ток.

Для линейного конденсатора C = const, поэтому i =, 27(2.17).

Изображение синусоидальных функций времени (напряжение, сила тока, мощность) векторами на комплексной плоскости



Электротехника