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.
|
|