Презентация Параметри електричних ланцюгів змінного струму онлайн

Содержание слайда: Лекція 3 Параметри електричних ланцюгів змінного струму

Содержание слайда: ПЛАН 1. Коло змінного струму з активним опором. 2. Коло змінного струму з індуктивністю. 3. Коло змінного струму з ємністю.

Содержание слайда: Електричне коло змінного струму характеризують трьома параметрами активним опором, індуктивністю ємністю Таким чином, у колах змінного струму існують наступні види навантаження: Активне Індуктивне Ємнісне

Содержание слайда: Активний опір Активний - це опір у колі змінного струму, в якому відбувається незворотне перетворення електричної енергії в інші види енергії, з виділення великої кількості теплоти. Позначається - R, Ом. Приклад - опір дроту реостату, дроти кола, нитка електричної лампи. Активний опірне не залежить від частоти струму. Позначення активного опору в схемах та його залежність від частоти струму вказані на рис.1.

Содержание слайда: Активний опір

Содержание слайда: Активний опір Розглянемо коло змінного струму з одним активним опором і уявимо, що вплив індуктивності та ємності на процеси незначний. У колі з резистивним елементом при синусоїдній напрузі проходе синусоїдний струм, так як по закону Ома: Тобто, у будь-який момент часу миттєве значення струму пропорційно миттєвому значенню напруги і графіки струму та напруги будуть співпадати за напрямом. У колах з активним опором струм й напруга збігаються за фазою (синфазні):

Содержание слайда: Активний опір Спад напруги на активному опорі теж збігається за фазою зі струмом. Закон Ома для усіх значень струму та напруги в цьому колі буде:

Содержание слайда: Активний опір Хвильова та векторна діаграми струму і напруги у колі з резистивним елементом приведенні на рис.3

Содержание слайда: Змінні величини характеризують наступними значеннями Миттєве значення - значення струму, напруги та ЕРС у довільний момент часу. Миттєві величини позначаються малими латинськими літерами е, u, i, p. Миттєвих значень за 1 період безкінечна кількість.

Содержание слайда: Змінні величини характеризують наступними значеннями Максимальне значення (амплітудне) - найбільше миттєве значення за період. Максимальні величини позначаються Великими латинськими літерами з індексом m:

Содержание слайда: Діюче значення змінного струму Діюче значення змінного струму - це таке значення постійного струму, який протікаючи скрізь той же опір, що і змінний струм, та виділяє у ньому за період ту же кількість тепла. Діюче значення синусоїдного струму - це його середньоквадратичне значення за період і воно менше за амплітудне у раз:

Содержание слайда: Кожна змінна величина характеризується Максимальним значенням Змінюється за законом sin. Обертається з кутовою швидкістю .

Содержание слайда: Перевірка Миттєве значення струму математично описується Значення активного опору 10 Ом. Знайти максимальне та діюче значення струму та напруги. Записати миттєве значення напруги.

Содержание слайда: Реактивний опір

Содержание слайда: Реактивний опір Реактивний індуктивний опір (індуктивність). Позначається - XL,Ом. Приклад - ненавантажений трансформатор, котушка. Реактивний ємнісний опір (ємність). Позначається - XС, Ом. Приклад - кабельна лінія без навантаження, конденсатор.

Содержание слайда: Індуктивний опір Електричні машини змінного струми, трансформатори, електромагніти, реле, контактори мають обмотки (котушки). Будь-яка котушка володіє індуктивністю, опором і ємністю. У деяких випадках параметри опору і ємності незначні і практично не впливають на фізичні процеси в електричному колі. Ці котушки близькі до ідеальної, в якій враховують лише індуктивність. Позначення індуктивного опору в схемах та його залежність від частоти струму вказані на рис4.

Содержание слайда: Індуктивність Індуктивність характеризує здатність елемента електричного кола створювати магнітне поле при протіканні по ньому струму. Якщо струм постійний, а ідеальний індуктивний елемент не має активного опору, то він не гріється. Спад напруги на такому елементі дорівнює нулю. У колі змінного струму індуктивність створює навколо себе змінне магнітне поле, яке індукує у витках елемента ЕРС самоіндукції.

Содержание слайда: Індуктивний опір Індуктивність у колах змінного струму враховують реактивним індуктивним опором, величина якого збільшується з ростом частоти: де - індуктивність котушки, Гн - кутова частота, с-1 - частота струму, Гц

Содержание слайда: Індуктивний опір З графіка залежності індуктивного опору від частоти видно, що при дуже високих частотах струм скрізь котушку з великою індуктивністю практично не проходе. У колі постійного струму частота дорівнює нулю.

Содержание слайда: Індуктивність

Содержание слайда: Коло з індуктивністю

Содержание слайда: Перевірка Дайте відповідь на запитання: Миттєве значення струму математично описується Значення індуктивного опору 10 Ом. Знайти максимальне та діюче значення струму та напруги. Записати миттєве значення напруги.

Содержание слайда: Ємнісний опір Активний опір та індуктивність конденсаторів так малі, що ними можна знехтувати. Ідеальний ємнісний елемент (конденсатор) має ємність, яка характеризує його здатність накопичувати електричні заряди і створювати електричне поле. Позначення ємнісного опору в схемах та його залежність від частоти струму вказані на рис.6.

Содержание слайда: Коло з індуктивністю

Содержание слайда: Коло з ємнісним опором Конденсатор характеризується реактивним ємнісним опором:

Содержание слайда: Коло з ємнісним опором Якщо конденсатор приєднати до джерела з синусоїдною напругою то під дією напруги на пластинах конденсатора з’явиться заряд . За першу і третю чверті періоду, коли напруга і заряд збільшуються, конденсатор заряджається і в колі виникає зарядний струм. За другу і четверту чверті періоду, коли напруга і заряд зменшуються, конденсатор розряджається і в колі виникає розрядний струм.

Содержание слайда: За другу і четверту чверті періоду, коли напруга і заряд зменшуються, конденсатор розряджається і в колі виникає розрядний струм. Таким чином, при змінній напрузі конденсатор періодично заряджається і розряджається й в колі протікає змінний струм провідності, який утворюється рухом вільних електронів цієї ділянки кола і дорівнює швидкості зміни заряду на пластинах конденсатора: За другу і четверту чверті періоду, коли напруга і заряд зменшуються, конденсатор розряджається і в колі виникає розрядний струм. Таким чином, при змінній напрузі конденсатор періодично заряджається і розряджається й в колі протікає змінний струм провідності, який утворюється рухом вільних електронів цієї ділянки кола і дорівнює швидкості зміни заряду на пластинах конденсатора:

Содержание слайда: Коло з ємнісним опором Відомо, що синусоїда випереджує косинусоїду на 90º: Тоді зсув за фазою між напругою та струмом буде: Таким чином, напруга у колі з ємністю відстає від струму на 90º (чи струм випереджує напругу 90º). Побудуємо діаграми струму і напруги для кола з чисто ємнісним елементом - рис.7.

Содержание слайда: Коло з ємнісним опором

Содержание слайда: Перевірка Дайте відповідь на запитання: Миттєве значення струму математично описується Значення ємнісного опору 10 Ом. Знайти максимальне та діюче значення струму та напруги. Записати миттєве значення напруги.

Содержание слайда: Домашнє завдання 1) Законспектувати матеріал презентації. 2) Надати письмову відповідь з поясненнями на поставленні вище питання ( слайд 13, 22, 30). 3) Вміти усно відповісти на запитання: - на що витрачається активна та реактивна енергія? - як направлені струм та напруга в колі з активними та реактивними елементами? Чому?

Содержание слайда: Підсумок Розглянуто основні параметри ланцюгів про змінний струм. Розглянуто ланцюг з активним та реактивним опором. Розглянуто векторні діаграми ланцюга змінного струму з активним опором, індуктивністю, ємністю.