جریان متناوب انرژی را حمل می کند. بنابراین، مسئله ظرفیت در زنجیره بسیار مهم است. جریان متناوب.

اجازه دهید شما و من مقدار لحظه ای از ولتاژ و قدرت جریان در این بخش از زنجیره. یک فاصله زمانی کوچک را به عنوان کوچک انجام دهید که ولتاژ و جریان زمان برای تغییر هر چیزی در این زمان ندارند؛ به عبارت دیگر، ارزش های U و من را می توان در طول فاصله DT دائمی در نظر گرفت.

اجازه دهید DQ \u003d شارژ IDT از طریق سایت ما منتقل شود (مطابق با قانون انتخاب قانون برای نیروی فعلی، شارژ DQ مثبت در نظر گرفته می شود اگر آن را در جهت مثبت منتقل می شود، و منفی در غیر این صورت). میدان الکتریکی اتهامات متحرک کار را انجام داد

da \u003d udq \u003d uidt:

قدرت فعلی P نسبت کار است میدان الکتریکی تا زمانی که این

	کار کامل:

دقیقا همان فرمول ما در زمان ما برای DC دریافت کردیم. اما در این مورد، قدرت به زمان بستگی دارد، نوسانات همراه با جریان و ولتاژ؛ بنابراین، ارزش (118) یک قدرت فوری نامیده می شود.

با توجه به حضور تغییر فاز، جریان و ولتاژ در سایت برای مطابقت با علامت لازم نیست (به عنوان مثال، ممکن است اتفاق بیفتد که ولتاژ مثبت است و جریان منفی است، یا برعکس). بر این اساس، قدرت می تواند هر دو مثبت و منفی باشد. در مورد هر دو این موارد کمی بیشتر را در نظر بگیرید.

1. قدرت مثبت است: p\u003e 0. ولتاژ و قدرت فعلی دارای علائم مشابه هستند. این به این معنی است که جهت جریان همزمان با جهت میدان الکتریکی اتهامات تشکیل جریان است. در این مورد، انرژی سایت افزایش می یابد: آن را از مدار خارجی وارد می کند (به عنوان مثال، خازن شارژ شده است).

2. قدرت منفی است: P< 0. Напряжение и сила тока имеют разные знаки. Стало быть, ток течёт против поля движущихся зарядов, образующих этот самый ток.

چگونه این اتفاق می افتد؟ بسیار ساده: میدان الکتریکیبه نظر می رسد در سایت، به عنوان اگر حرکت می کند زمینه هزینه های متحرک و ¾ دریچه جریان در برابر این زمینه. در این مورد، انرژی سایت کاهش می یابد: سایت به زنجیره بیرونی انرژی می دهد (به عنوان مثال، خازن تخلیه می شود).

اگر شما کاملا درک نکنید که ما فقط به آن ادامه دادیم، نگران نباش، نمونه های خاصی وجود خواهد داشت که همه چیز را ببینید.

24.1 قدرت فعلی از طریق مقاومت

اجازه دهید جریان متناوب I \u003d I0 SIN! جریان را از طریق مقاومت مقاومت R مقاومت می کند. ولتاژ بر مقاومت، همانطور که می دانیم، در فاز با جریان نوسان می کند:

U \u003d IR \u003d I0 R SIN! T \u003d U0 SIN! T:

بنابراین، برای قدرت فوری ما دریافت می کنیم:

p \u003d ui \u003d u0 i0 sin2! t؛

حداکثر مقدار P0 قدرت ما با دامنه های جریان و ولتاژ همراه است

فرمول های آشنا:

U 2P 0 \u003d U 0 I 0 \u003d I 0 2 R \u003d R 0:

در عمل، با این حال، علاقه حداکثر نیست، اما قدرت متوسط \u200b\u200bجریان است. این قابل فهم است به عنوان مثال، لامپ معمولی که در خانه شما سوزانده می شود، به عنوان مثال، استفاده کنید. این جریان را با یک فرکانس 50 هرتز جریان می دهد، یعنی، در 50 نوسان دوم نیروی جریان و ولتاژ انجام می شود. واضح است که برای مدت زمان کافی در نور، برخی از قدرت های متوسط \u200b\u200bمتمایز است، ارزش آن جایی بین 0 و P0 است. که در آن دقیقا؟

یک بار دیگر به دقت در شکل نگاه کنید. 1. آیا احساس بصری دارید که قدرت متوسط \u200b\u200bبه ¾ پزشکی سینوسی های ما مربوط می شود و این به این ترتیب آن را P0 \u003d 2 می کند؟

این احساس کاملا درست است! راه این است. البته، ممکن است تعریف ریاضی دقیق از مقدار متوسط \u200b\u200bتابع (به عنوان یک انتگرال خاص) را ارائه دهیم و حدس بزنیم حدس زدن ما با محاسبه مستقیم، اما ما به آن نیاز نداریم. کاملا درک بصری از یک واقعیت ساده و مهم:

مقدار متوسط \u200b\u200bمربع سینوس (یا کوزین) برای دوره 1/2 است:
این واقعیت در شکل 122 نشان داده شده است.
	y \u003d sin2 x
	شکل. 122. مقدار متوسط \u200b\u200bمربع سینوسی 1/2 است

بنابراین، برای مقدار متوسط \u200b\u200bP از قدرت فعلی بر روی مقاومت ما:

u0 i0

I0 2 R.

U0 2

با توجه به این فرمول ها، به اصطلاح ولتاژ (یا موثر) ولتاژ و ارزش فعلی 47 معرفی شده اند:

U \u003d P.				I \u003d P.

فرمول ها (120) ضبط شده از طریق مقادیر عمل به طور کامل شبیه به فرمول های مربوط به DC هستند:

p \u003d u i \u003d i2 r \u003d u 2:

بنابراین، اگر شما لامپ را مصرف کنید، ابتدا آن را به منبع ولتاژ ثابت U، و سپس به منبع ولتاژ متناوب با همان مقدار معتبر U، و سپس در هر دو مورد، لامپ لامپ همان روشن را سوزاند.

ارزش های موجود (121) برای تمرین بسیار مهم هستند. به نظر می رسد که ولت متر و آمتر AC نشان می دهد ارزش های معتبر (به طوری که آنها مرتب شده اند). همچنین شناخته شده است که بدنام بدنام 220 ولت از خروجی ارزش فعال ولتاژ منبع تغذیه خانگی است.

24.2 قدرت فعلی از طریق خازن

فرض کنید که کندانسور ولتاژ متغیر U \u003d U0 SIN! T. همانطور که می دانیم، جریان از طریق کندانسور پیش از ولتاژ فاز توسط \u003d 2:

I \u003d I0 SIN! T +		i0 cos! t:
برای قدرت فوری ما دریافت می کنیم:
p \u003d ui \u003d u0 i0 sin! t cos! t \u003d				U0 I0 SIN 2! T؛ t؛
p \u003d p0 sin 2! t:

در اینجا تعیین P0 \u003d U0 I0 \u003d 2 معرفی شده است. نمودار وابستگی (122) قدرت لحظه ای در زمان در شکل 123 نشان داده شده است.

به طور متوالی تمام چهار چهارم دوره را در نظر بگیرید.

1. سه ماهه اول، 0< t < T=4. Напряжение положительно и возрастает. Ток положителен (течёт в положительном направлении), конденсатор заряжается. По мере увеличения заряда на конденсаторе сила тока убывает.

قدرت فوری مثبت است: کندانسور انرژی را از زنجیره خارجی جمع می کند. این انرژی به علت کار یک میدان الکتریکی خارجی رخ می دهد، ترویج اتهامات به کندانسور.

2. سه ماهه دوم، t \u003d 4< t < T=2. Напряжение продолжает оставаться положительным, но идёт на убыль. Ток меняет направление и становится отрицательным: конденсатор разряжается против направления внешнего электрического поля. В конце второй четверти конденсатор полностью разряжен.

قدرت فوری منفی است: کندانسور انرژی را می دهد. این انرژی به زنجیره بازگشته است: این کار برای انجام کار در برابر میدان الکتریکی زنجیره بیرونی می رود (کندانسور مانند ¾ از اتهامات اتهامات در جهت مخالف آن است که در آن میدان خارجی می تواند آنها را حرکت دهد).

3. سه ماهه سوم، t \u003d 2< t < 3T=4. Внешнее электрическое поле меняет направление: напряжение отрицательно и возрастает по модулю. Сила тока отрицательна: идёт зарядка конденсатора в отрицательном направлении.

وضعیت کاملا شبیه به سه ماهه اول است، تنها علائم ولتاژ و نشانه های فعلی مخالف هستند. قدرت مثبت است: خازن دوباره انرژی را دوباره نشان می دهد.

4. سه ماهه چهارم، 3T \u003d 4< t < T . Напряжение отрицательно и убывает по модулю. Конденсатор разряжается против внешнего поля: сила тока положительна.

قدرت منفی است: کندانسور انرژی را به زنجیره بازگرداند. این وضعیت دوباره به سه ماهه دوم مشابه با جایگزینی جایگزینی نشانه های جریان و ولتاژ بر روی مخالف است.

ما می بینیم که انرژی ناشی از خازن از زنجیره خارجی در طول سه ماهه اول دوره نوسان به طور کامل به زنجیره ای در سه ماهه دوم بازگردانده می شود. سپس این روند دوباره و دوباره تکرار می شود. به همین دلیل است که قدرت متوسط \u200b\u200bمصرف شده توسط خازن به نظر می رسد صفر است.

سپتامبر 21، 2017.

در یک زمان، Edison و Tesla مخالفان در استفاده از جریان الکتریسیته در انرژی. تسلا معتقد بود که لازم است از جریان متناوب استفاده شود، و ادیسون - چه چیزی اعمال می شود d.C.. دانشمند دوم فرصت های بیشتری داشت، همانطور که درگیر شد، اما تسلا در نهایت موفق به پیروزی شد، زیرا او به سادگی درست بود.

معرفی

جریان متغیر برای استفاده از انرژی بسیار کارآمدتر است. اجازه دهید ما بحث کنیم که چگونه قدرت AC محاسبه می شود، زیرا جریان متناوب قدرت است که در فاصله ای منتقل می شود.

محاسبه برق

به عنوان مثال، ما یک ژنراتور ولتاژ متناوب داریم که به بار متصل است. در خروجی ژنراتور، بین دو نقطه در پایانه ها، ولتاژ در هارمونیک متفاوت است و بار خودسرانه گرفته شده است: کویل، مقاومت فعال، خازن، موتور الکتریکی.

در جریان بار جریان جریان جریان، که توسط قانون هارمونیک تغییر می کند. وظیفه ما این است که آنچه را که با قدرت بار از ژنراتور برابر است، تعیین کنیم. ما یک ژنراتور داریم به عنوان داده های منبع، جهت ورود به عنوان یک قانون هماهنگ ارائه می شود:

قدرت جریان در بار و، بر این اساس، در سیم های عرضه قدرت به بار تغییر خواهد کرد. فرکانس نوسان های فعلی همانند فرکانس نوسانات ولتاژ است، اما مفهوم تغییر فاز در محدوده نوسان های جریان و ولتاژ نیز وجود دارد:

(من (t) \u003d من (m) cos w t)

محاسبات بیشتر

قدرت شاخص ها برابر با کار خواهد بود:

p (t) \u003d من (t) U (t)

این قانون هر دو برای AC با قدرت منصفانه است که لازم بود محاسبه و برای دائمی باشد.

(من (t) \u003d i (m) cos (wt + j)

قدرت AC با جریان متناوب با استفاده از سه فرمول محاسبه می شود. محاسبات بالا به فرمول اصلی اشاره می شود که از تعیین جریان و ولتاژ پیروی می شود.

اگر بخش زنجیره ای همگن باشد و شما می توانید از قانون اهم برای این بخش از زنجیره استفاده کنید، از این محاسبات استفاده غیرممکن است، زیرا ما شخصیت بار را ناشناخته ایم.

نتیجه را تعیین کنید

ما شاخص های فعلی و ولتاژ را به این فرمول جایگزین خواهیم کرد، و در اینجا ما به کمک فرمول های مثلثاتی خواهیم رسید:

cOSA COSB \u003d COS (A + B) + COS (A - B) / 2

ما از این فرمول استفاده می کنیم و محاسبه را دریافت می کنیم:

p (t) \u003d i (m) U (m) U (m) cos (wt + j) cos wt

پس از ساده سازی نتایج، ما دریافت می کنیم:

p (t) \u003d i (m) u (m) / 2 cos (wt + j) + i (m) U (m) cosj

بیایید به این فرمول نگاه کنیم. در اینجا اولین دوره بستگی به زمان، تغییر قانون هارمونیک، و دوم، مقدار ثابت است. قدرت AC با جریان متناوب ساخته شده از جزء ثابت و متغیر است.

اگر قدرت مثبت باشد، به این معنی است که بار انرژی را از ژنراتور مصرف می کند. با قدرت منفی، برعکس، بار ژنراتور را می چرخاند.

ما مقدار متوسط \u200b\u200bقدرت را برای مدت زمان پیدا می کنیم. برای این کار، کار کامل با شوک الکتریکی، مقدار این دوره را تقسیم کنید.

قدرت مدار AC سه فاز مجموع اجزای متغیر و ثابت است.

قدرت فعال و راکتیو

بسیاری از فرآیندهای فیزیکی را می توان به آنالوگ های یکدیگر منتقل کرد. در این پایه، ما سعی خواهیم کرد ماهیت مفاهیم را نشان دهیم قدرت فعال زنجیره ای از مدار برق متناوب و واکنش واکنشی AC.

یک شیشه یک نیروگاه، آب - برق، لوله - کابل یا سیم است. بالاتر از شیشه افزایش می یابد، بیشتر ولتاژ یا فشار بیشتر است.

پارامترهای قدرت در شبکه AC نوع فعال یا واکنشی وابسته به آن عناصری هستند که این انرژی را مصرف می کنند. فعال - القاء و ظرفیت.

ما آن را در خازن، مخازن و یک شیشه نشان خواهیم داد. این عناصر که قادر به تبدیل انرژی در گونه های دیگر هستند، فعال هستند. به عنوان مثال، در گرما (آهن)، نور (لامپ نور)، حرکت (موتور).

انرژی واکنشی

هنگام شبیه سازی انرژی راکتیو، ولتاژ افزایش می یابد و ظرف پر شده است. هنگامی که ولتاژ کاهش می یابد، انرژی انباشته شده بر روی سیم به نیروگاه بازگشته است. بنابراین تکرار می شود.

معنای عناصر واکنشی در انباشت انرژی است که بعدا برای سایر توابع بازگشته یا مورد استفاده قرار می گیرد. اما هیچ جا صرف نیست منفی اصلی این مشتق شده این است که خط لوله مجازی برای آن انرژی در حال آمدن است، مقاومت دارد و درصد پس انداز برای آن صرف می شود.

قدرت کل مدار AC نیاز به هزینه درصد خاصی از تلاش دارد. به همین دلیل، در شرکت های بزرگ مبارزه ای علیه اجزای واکنشی قدرت کامل وجود دارد.

قدرت فعال این انرژی است که مصرف یا تبدیل به گونه های دیگر - نور، گرما، حرکت، یعنی، در هر کار است.

تجربه

برای تجربه، ما شیشه ای را می گیریم که به عنوان یک جزء فعال قدرت عمل می کند. این نشان دهنده بخشی از انرژی است که باید مصرف کننده باشد یا به ظاهر دیگری تبدیل شود.

بخشی از انرژی آب می تواند مست باشد. کل قدرت ضریب قدرت AC یک شاخصی است که شامل اجزای واکنش پذیر و فعال است: انرژی جریان بر روی آب و آن که تبدیل شده است.

قدرت کامل به نظر می رسد در قیاس ما چیست؟ بخشی از نوشیدنی های آب، و باقی مانده همچنان از طریق لوله ادامه خواهد یافت. از آنجایی که ما یک عنصر خازنی واکنشی داریم - یک خازن یا یک ظرف، ما آب را پایین می آوریم و شروع به افزایش و کاهش ولتاژ می کنیم. در عین حال، می توان دید که چگونه آب در دو جهت جریان دارد. بنابراین، در این فرآیند، هر دو اجزای فعال و واکنشی استفاده می شود. با هم قدرت کامل است.

برتری

قدرت فعال تبدیل به نوع دیگری از انرژی، به عنوان مثال، به حرکت مکانیکی یا گرمایش می شود. قدرت واکنشی در عنصر واکنشی تجمع می یابد، بعدا باز می گردد.

قدرت کامل، مجموع هندسی قدرت فعال و راکتیو است.

برای محصول محاسبات، ما از توابع مثلثاتی استفاده می کنیم. معنی فیزیکی محاسبات چنین گرفتن راست گوشهکه در آن یک طرف 90 درجه است. یکی از طرفین هیپوتنوس اوست. یک گوشه محتاطانه و مخالف نسبتا مستقیم از کلیساها وجود دارد.

کوزین ارائه شده است، که پیش بینی طول رده مجاور نسبت به طول هیپوتنوز را پیش بینی می کند.

سینوس گوشه شکل یک رابطه است که طول آن نسبت به رده مخالف نسبت به هیپوتنوز است. دانستن زاویه و طول هر یک از طرفین، می توانید تمام زاویه ها و طول های دیگر را محاسبه کنید.

در این مثلث، شما می توانید طول هیپوتنوس و رده مجاور را بگیرید و این زاویه را با استفاده از عملکرد مثلثاتی کنسون محاسبه کنید. قدرت جریان ثابت و متناوب با استفاده از چنین دانش محاسبه می شود.

برای محاسبه زاویه، می توانید یک تابع معکوس از Cosin اعمال کنید. ما نتیجه لازم را به دست می آوریم. برای محاسبه طول رده مخالف، شما می توانید سینوسی را محاسبه کنید و نسبت رده مخالف را به هیپوتنووز دریافت کنید.

محاسبه قدرت مدار AC با توجه به فرمول در این توضیحات پیشنهاد شده است.

در مدارهای DC، قدرت برابر با ولتاژ به جریان است. در مدارهای متناوب، این قانون نیز کار می کند، اما تفسیر آن کاملا درست نخواهد بود.

القاء

علاوه بر عناصر فعال، عناصر واکنشی عملکردی - القاء و ظرف. در مدارهای DC، جایی که مقدار دامنه ولتاژ فعلی در طول زمان تغییر نمی کند، عملیات این مقاومت تنها در زمان رخ می دهد. القاء و ظروف می تواند بر روی شبکه تاثیر بگذارد.

قدرت فعال است زنجیره سه فاز AC، می تواند عملیات مفید را انجام دهد، و واکنشی هیچ کار مفید را انجام نمی دهد، بلکه تنها برای غلبه بر مقاومت جت های القایی و ظروف مصرف می شود.

ما سعی خواهیم کرد تا تجربه را برآورده کنیم. یک منبع ولتاژ متناوب را با 220 ولت با فرکانس 50 هرتز، سنسور ولتاژ و جریان منبع، بار، که فعال 1 و مقاومت 1 است، را بیابید.

همچنین یک سوئیچ وجود دارد که در یک نقطه خاص متصل می شود، بار فعال خازنی. چنین سیستم را شروع کنید برای راحتی، ما ضرایب اصلاح ولتاژ را معرفی می کنیم.

دستگاه را اجرا کن

هنگامی که دستگاه شروع می شود، می توان دید که ولتاژ و جریان شبکه در فاز همخوانی ندارد. پس از 0 یک انتقال وجود دارد که در آن زاویه وجود دارد - ضریب قدرت شبکه. این زاویه کوچکتر، فاکتور قدرت بالاتر است که در تمام دستگاه های متناوب فعلی، به عنوان مثال، ترانسفورماتورهای الکتریکی یا جوش مشخص شده است.

زاویه بستگی به مقدار مقاومت بار القایی دارد. هنگامی که تغییر کاهش می یابد، جریان شبکه افزایش می یابد. تصور کنید که مقاومت کویل را نمی توان کاهش داد، اما لازم است که ماوسئین شبکه را بهبود بخشد. برای این منظور، خازن ها مورد نیاز هستند، که در مقایسه با القاء، جلوتر از ولتاژ است و می تواند به طور متقابل برای قدرت راکتیو جبران کند.

در زمان اتصال باتری خازن برای 0.05 درجه سانتی گراد، کاهش شدید در کوزین، تقریبا به 0 رخ می دهد، تقریبا به 0 کاهش شدید در جریان وجود دارد، که بدون باتری خازن دارای مقدار دامنه بسیار پایین تر از زمانی که باتری خازنی بود روشن شده است

در حقیقت، اتصال باتری خازن قادر به کاهش قدرت فعلی مصرف شده از شبکه بود. این یک نقطه مثبت است و به شما اجازه می دهد تا جریان شبکه را کاهش دهید و در بخش مقطع کابل، ترانسفورماتور، تجهیزات برق ذخیره کنید.

اگر قطع ارتباط بار القایی وجود داشته باشد و امپدانس فعال باقی خواهد ماند، فرآیند زمانی رخ می دهد که Cosine از شبکه پس از اتصال باتری خازن منجر به تغییر فاز و یک پرش فعلی بزرگ که به شبکه می رود، منجر شود مصرف شده از آن، که در حالت ژنراتور قدرت راکتیو رخ می دهد.

نتایج

قدرت فعال دوباره ثابت باقی می ماند و صفر است، زیرا مقاومت القایی وجود ندارد. فرایند تولید توان راکتیو به شبکه آغاز شده است.

بنابراین، جبران قدرت راکتیو در شرکت های بزرگ مصرف شده توسط حجم عظیم آن از سیستم قدرت، یک کار اولویت است، زیرا آن را نه تنها تجهیزات الکتریکی را ذخیره می کند، بلکه هزینه های پرداخت توان راکتیو را نیز ذخیره می کند.

چنین مفهومی تنظیم شده است، و شرکت می پردازد و مصرف می کند و قدرت تولید می کند. جبران کننده های خودکار در اینجا نصب شده اند، پشتیبانی از تعادل قدرت را در یک سطح مشخص ارائه می دهند.

هنگامی که بار قدرتمند قطع می شود، اگر دستگاه جبران خسارت را از شبکه خاموش نکنید، نسل توان راکتیو به شبکه رخ می دهد، که مشکلات را در سیستم برق ایجاد می کند.

در زندگی روزمره، جبران قدرت راکتیو، حس نمی کند، زیرا مصرف برق در اینجا به طور قابل توجهی پایین تر است.

ظرفیت فعال و واکنشی مفاهیم دوره های آموزشی فیزیک است.

منبع: fb.ru.

مواد مرتبط

هر کسی که کار را با مهندسی برق حرفه ای خود انتخاب کرده است، باید برای مقابله با منابع قدرت بسیار خوب باشد، ویژگی ها و تفاوت های آنها چیست. در واقع، هیچ چیز پیچیده نیست که ما در این مقاله نشان خواهیم داد. دشوار است تصور کنید که چگونه آن را به نظر می رسد دنیای مدرنناپدید شدن انرژی الکتریکی از آن و همزمان ...

در مقاله، شما یاد خواهید گرفت که موتور الکتریکی AC، دستگاه خود، اصل عملیات، دامنه را در نظر بگیرید. شایان ذکر است که امروزه در صنعت بیش از 95 درصد از تمام موتورهای مورد استفاده برای دستگاه های ناهمزمان به حساب می آیند. آنها به دلیل این واقعیت که قابلیت اطمینان بالا دارند، توزیع زیادی دریافت کردند ...

فقط چند نفر قادر به واقعا می دانند که متغیر و جریان دائمی متفاوت هستند. به ذکر نام تفاوت های مشخصه. هدف از این مقاله توضیح ویژگی های اصلی این مقادیر فیزیکی از لحاظ افرادی است که مردم را بدون چمدان از دانش فنی درک می کنند، و همچنین برخی مفاهیم اساسی مربوط به این ...

قبل از ادامه تولید محصولات، هر شرکت باید یک ایده از آنچه که درآمد حاصل از اجرای کالاهای منتشر شده دریافت می کند، داشته باشد. برای این منظور لازم است مطالعه تقاضای مصرف کنندگان، توسعه سیاست های قیمت گذاری و مقایسه درآمد ادعایی با میزان هزینه های آینده. هزینه های تولید شده توسط ...

تولید چنین فعالیت فردی است، در نتیجه او نیازهای مادی خود را برآورده می کند. از آنجا که طبیعت نمیتواند او را با تمام مزایای لازم در مقدار مناسب ارائه دهد، مجبور است آنها را تولید کند. از این می توان نتیجه گرفت که تولید یک نیاز عینی است. نیازهای یک فرد به معنوی تقسیم می شود ...

جریان الکتریکی نوع اصلی انرژی است که در تمام حوزه های زندگی انسان مفید است. این منجر به حرکت مکانیزم های مختلف می شود، نور را می دهد، در خانه گرم می شود و مجموعه ای از دستگاه هایی را که موجودیت راحت ما در این سیاره را فراهم می کنند، احیا می کند. درست است، این نوع انرژی جهانی است. از آن شما می توانید هر چیزی را دریافت کنید ...

اتصالات برق عناصر تماس هستند، به راحتی جدا یا متصل بدون انجام اقدامات خاص. آنها ممکن است نوع تک فاز و سه فاز باشند. محدودیت استفاده از دومی 380 ولت است، در حالی که تک فاز را می توان در یک ولتاژ بیش از 250 ولت استفاده کرد. سوکت پلاگین در ...

فن آوری های کامپیوتری مدرن، علوم رایانه، الفبای قدرت، سیستم های حسابداری و بسیاری از مفاهیم دیگر لینک های مستقیم را در میان خود دارند. کاربران بسیار اندکی امروز در این مسائل به خوبی درک می شوند. بیایید سعی کنیم روشن کنیم که قدرت الفبای، چگونگی محاسبه آن و اعمال در عمل است. در آینده، خارج از ...

قدرت فیزیک به عنوان نگرش کار انجام شده در طول یک دوره زمانی خاص، که برای آن انجام می شود، درک می شود. زیر کارهای مکانیکی این امر توسط مولفه کمی اثر نیروی بر روی بدن قابل درک است، به همین دلیل است که دومی در فضا حرکت می کند. همچنین می تواند قدرت و به عنوان نرخ انتقال انرژی را بیان کند. یعنی او ...

قدرت و قدرت چیست؟ اندازه گیری شده است این شاخصچه دستگاههایی استفاده می شود و به عنوان مقادیر فیزیکی نامیده می شود در عمل، ما به مقاله نگاه خواهیم کرد. Sollav M ...

انرژی تامین شده توسط منبع نیروی الکترومغناطیسی در زنجیره بیرونی، تحول را به انواع دیگر انرژی تبدیل می کند. اگر تنها مقاومت فعال در زنجیره ای وجود داشته باشد، تمام انرژی به حرارت اختصاص داده شده بر روی مقاومت تبدیل می شود. هیچ تغییر فاز بین جریان و ولتاژ وجود ندارد. علاوه بر این، بیش از یک دوره کوچک، جریان متناوب را می توان به عنوان دائمی در نظر گرفت. بنابراین، قدرت لحظه ای با مقاومت متناوب فعلی توسعه می یابد:

اگر چه جریان و تنش هر دو مثبت و منفی هستند، قدرت برابر با کار آنها همیشه مثبت است. با این حال، آن را پالس می کند، تغییر از صفر به حداکثر مقدار با فرکانس برابر با فرکانس دو برابر از AC. در شکل 7.12 نشان می دهد وابستگی زمانی از جریان، ولتاژ و قدرت جریان متناوب اختصاص یافته در مقاومت فعال است. واضح است که قدرت انتقال متوسط \u200b\u200bکمتر از حداکثر و برابر با حداکثر حداکثر قدرت است. مقدار متوسط \u200b\u200bبرای دوره برابر است. این را می توان به شرح زیر توضیح داد: ، و برای چرخه کامل مقدار متوسط \u200b\u200bمقدار متوسط \u200b\u200bاست. بنابراین، مقدار متوسط \u200b\u200bقدرت برابر خواهد بود

عامل قدرت - بدون بعد کمیت فیزیکی، مشخص کردن مصرف کننده یک جریان الکتریکی متناوب از نقطه نظر حضور جزء واکنشی در بار. فاکتور قدرت نشان می دهد که جریان متناوب تغییر می کند، از طریق بار جریان می یابد، نسبت به ولتاژ اعمال شده به آن.

عددی، ضریب قدرت برابر با کوزین این تغییر فاز است.

همانطور که می دانید، انرژی مصرف شده از منبع AC از دو جزء جدا شده است:

1. انرژی فعال

2. انرژی واکنشی

1. انرژی فعال کل و غیرقابل برگشت توسط گیرنده به سایر انواع انرژی تبدیل شده است.
به عنوان مثال: جریان از طریق مقاومت، جریان کار فعال را انجام می دهد که در افزایش انرژی حرارتی مقاومت بیان می شود. صرف نظر از فاز جریان، مقاومت آن انرژی خود را به حرارتی تبدیل می کند. مقاومت در آن مهم نیست که در آن مسیر جریان فعلی بر روی آن تنها ارزش آن است: آنچه بیشتر است، گرما بیشتر بر روی مقاومت آزاد می شود ( مقدار گرمای برجسته برابر با محصول مربع جریان و مقاومت مقاومت است).

انرژی واکنشی - بخشی از انرژی مصرف شده، که سه ماهه بعدی دوره به طور کامل به منبع بازگردانده می شود

رزونانس ولتاژ

شناخته شده است که در سیستم مکانیکی، رزونانس با فرکانس برابر نوسانات سیستم و فرکانس نوسانات نیروی مزاحم عمل می کند که بر روی سیستم عمل می کند. نوسانات سیستم مکانیکی، مانند نوسانات آونگ، با انتقال دوره ای همراه است انرژی جنبشی در بالقوه و بالعکس. با یک رزونانس سیستم مکانیکی، نیروهای کوچک مزاحم می توانند نوسانات بزرگ سیستم را ایجاد کنند، به عنوان مثال، دامنه بیشتری از نوسانات پاندول.
در زنجیره AC، جایی که القاء و ظرفیت وجود دارد، ممکن است پدیده ای از رزونانس وجود داشته باشد، که شبیه پدیده رزونانس در سیستم مکانیکی است. یک قیاس کامل برابری فرکانس خود را از نوسانات مدار الکتریکی فرکانس نیروی ناامید کننده (فرکانس ولتاژ شبکه) - در همه موارد امکان پذیر نیست.
به طور کلی، تحت تشدید مدار الکتریکی، چنین وضعیتی از زنجیره ای زمانی که جریان و ولتاژ در فاز اتفاق می افتد، درک می شود، و در نتیجه، مدار معادل زنجیره ای در یک نسبت خاص پارامترهای آن اتفاق می افتد. r., L., C.هنگامی که فرکانس زنجیره رزونانس برابر با فرکانس ولتاژ اعمال شده به آن است.
رزونانس در مدار الکتریکی همراه با انتقال دوره ای از انرژی میدان الکتریکی ظرفیت انرژی است میدان مغناطیسی و بالعکس.
با رزونانس در مدار الکتریکی، ولتاژ های کوچک به زنجیرها اعمال می شود، می تواند جریان های قابل توجهی را در مناطق جداگانه ایجاد کند. در زنجیر که در آن r., L., C.متصل به طور مداوم، رزونانس ولتاژ ممکن است رخ دهد، و در زنجیره ای، جایی که r., L., C.متصل به موازی، - رزونانس توکوف.
رزونانس - پدیده افزایش شدید دامنه نوسان های اجباری، که زمانی رخ می دهد که فرکانس نوسانات خود با فرکانس نوسانات در نیروی محرکه همخوانی داشته باشد

فرکانس رزونانس را می توان از عبارت یافت می شود

,

جایی که؛ F - فرکانس رزونانس در هرتز؛ L - Inductance در هنری؛ C - ظرفیت در دوران.

16. 1. کار فعلی

البته جریان الکتریکی، البته، اگر آن را برای یک شرایط نبود، به طور گسترده ای استفاده نمی شود. عملیات فعلی یا برق آسان است برای تبدیل به هر انرژی که نیاز دارید یا کار می کنید: حرارتی، مکانیکی، مغناطیسی ...

برای استفاده عملی از جریان، اول از همه، من می خواهم بدانم که چه کاری می توانید به نفع خود پرداخت کنید. ما فرمول را برای تعیین عملیات فعلی به ارمغان می آوریم:

از آنجا که تمام مقادیر موجود در فرمول می تواند با دستگاه های مناسب (آمپر، ولت متر، ساعت) اندازه گیری شود، فرمول جهانی است.

فرمول همچنین می تواند در چندین فرم دیگر با استفاده از قانون اهم ثبت شود:

اگر در فرمول اولیه برای عملیات فعلی برای جایگزینی قدرت فعلی ثبت شده به این طریق، ما دریافت خواهیم کرد:

اگر قانون اوم ولتاژ است، سپس:

استفاده از این فرمول ها راحت است زمانی که برخی از اتصال های تک در زنجیره ای وجود دارد: موازی برای اولین مورد و متوالی برای دوم

جزئیات 26 فوریه 2017

آقایان، همه شما یک بار دیگر خوش آمدید! در مقاله امروز، من می خواهم موضوعات مربوط به آن را افزایش دهم قدرت و انرژی (عملیات) در مدارهای متناوب فعلی. امروز ما یاد می گیریم که چه چیزی است و یادگیری آنها را تعیین می کنیم. بنابراین، سوار شد.

قبل از شروع چیزی برای بحث در مورد جریان متناوب، بگذارید به یاد داشته باشیم که چگونه قدرت را در مورد تعیین کردیم جریان مستقیم. بله، بله، ما یک مقاله جداگانه در این موضوع داشتیم، به یاد داشته باشید؟ اگر نه، من به شما یادآوری می کنم که در صورت جریان مستقیم، قدرت در زنجیره ای بسیار ساده است، با توجه به یکی از این سه فرمول فوق العاده:

جایی که P قدرت مورد نظر است که به مقاومت R اختصاص داده می شود؛

من جریان در مدار از طریق مقاومت R است؛

U - ولتاژ مقاومت R.

همه چیز عالی است اما چگونه در مورد جریان متناوبو به ویژه - سینوسی؟ پس از همه، ما سینوسی سوسیس داریم، مقادیر جریان و ولتاژ همیشه در حال تغییر است، در حال حاضر آنها تنها هستند، پس از یک لحظه - در حال حاضر دیگران، به عنوان مثال، بیان زبان علمی، آنها هستند توابع زمان استفاده از دانش دریافت شده توسط ما در مقاله مقدماتی قبلی ، ما می توانیم این قانون تغییر قدرت را ثبت کنیم:

ما اکنون تکرار نخواهیم کرد که این چیزی است که همه این ها به طور کامل در نظر گرفته شده است.

کاملا مشابه، شما می توانید وابستگی تنش را از زمان برای متناوب جریان سینوسی بنویسید

تا کنون ما معتقدیم که ما در زنجیره ای داریم فقط مقاومت (خازن ها و القایی ها وجود ندارد)، بنابراین، ولتاژ و جریان همزمان در فاز در میان خود است. نمی فهمم چرا؟ هیچ چیز، در آینده ما آن را به طور دقیق تجزیه و تحلیل. در عین حال، این بدان معنی است که فازهای هر دو در قانون تغییر جاری و تغییر ولتاژ را می توان از بین برد.

و در حال حاضر به دنبال این سه خط با فرمول ها و مقایسه آنها بین خود، هر ایده به ذهن می آید؟ به عنوان مثال، چه چیزی می تواند جریان یا ولتاژ را در فرمول برق جایگزین کند ... این ایده آمد؟ این فوق العاده فوق العاده است! بیایید آن را درک کنیم! از آنجا که ما یک جریان داریم و ولتاژ به زمان بستگی دارد، همه سه نفر جدید دریافت کردند فرمول قدرت کاملا به زمان بستگی دارد

اوه، راست در چشمان چشمان از سینوس ها. اما همه چیز کاملا ساده و واضح است از کجا چه اتفاقی افتاد، آیا این نیست؟ بنابراین این بیشترین فرمول است قدرت لحظه ای را در یک نقطه خاص محاسبه کنید. تراشه این است اگر یک جریان متناوب از طریق یک مقاومت جریان یابد، پس در هر لحظه از زمان، در هر لحظه از قدرت متفاوت صحبت می شود: در غیر این صورت، نمی تواند، از آنجا که دامنه جریان از طریق مقاومت در تمام زمان ها متفاوت است. چیز دیگری این است که بصری، با فرکانس بالا تغییرات جاری، ما به احتمال زیاد متوجه نخواهیم شد که: دمای مقاومت به طور مختصر به چرخه تغییرات قدرت، که بر روی آن قرار دارد، پرش نخواهد کرد. این به این دلیل خواهد بود که مقاومت خود را به دلیل ظرفیت توده و حرارت آن، این تفاوت های دما را انجام می دهد.

بنابراین، با قدرت بیشتر یا کمتر روشن است. و در مورد انرژی چیست؟ خوب، این، با گرما، که بر روی مقاومت است؟ چگونه این انرژی را ارزیابی کنیم؟ برای انجام این کار، ما باید به یاد داشته باشیم که چگونه ظرفیت و انرژی متصل می شوند. ما قبلا این موضوع را در این مقاله تحت تاثیر قرار داده ایم قدرت در مدار DC . سپس این سوال به سادگی تصمیم گرفت: با جریان ثابت، به اندازه کافی برای ضرب قدرت (که به زمان بستگی ندارد و تمام وقت یکسان است) در زمان مشاهده و دریافت انرژی در طول این زمان به اندازه کافی است. با جریان متناوب، همه چیز پیچیده تر است، زیرا قدرت آن به زمان بستگی دارد. و، افسوس، لازم نیست بدون انتگرال انجام شود ... این به طور کلی این انتگرال چیست؟ احتمالا بسیاری از شما می دانید انتگرال فقط منطقه تحت برنامه است. در این مورد خاص، تحت نمودار وابستگی برق به زمان p (t). بله، بنابراین همه چیز ساده است.

بنابراین، انرژی (یا کار، که اساسا همان چیزی است) در مدار AC به شرح زیر در نظر گرفته می شود

در این فرمول Q. - این کار مورد نظر (انرژی) جریان متناوب است (همه چیز نیز در Joules اندازه گیری می شود)، p (t) - قانون تغییر قدرت از زمان، و T. - در واقع، بخش زمانی که ما در نظر می گیریم، و طی آن کار فعلی.

به طور کلی، این عبارت را می توان به عنوان یک مورد کلی برای جریان مستقیم در نظر گرفت و برای متغیر (با جریان متناوب ممکن است هر شکل، لزوما سینوسی) باشد. در تمام موارد EIH، ممکن است انرژی را از طریق این چنین انتگرال در نظر بگیریم. اگر ما در اینجا جایگزین P (T) \u003d Const (DC)، پس از آن بر اساس ویژگی گرفتن انتگرال از ثابت، نتیجه محاسبه کاملا مشابه است، به طوری که ما به سادگی قدرت را برای یک لحظه افزایش می دهیم، بنابراین وجود دارد هیچ اشاره ای به زحمت و در نظر گرفتن انتگرال در موضوع جریان مستقیم. اما مفید است بدانید که یک تصویر خاص خاص وجود خواهد داشت. در حال حاضر، آقایان، من از شما می خواهم به یاد داشته باشید نتیجه اصلی از تمام این پچ پچ - اگر ما می خواهیم انرژی آزاد را در طول زمان پیدا کنیمT (هیچ تفاوتی وجود دارد که جریان دائمی یا متغیر است)، سپس این را می توان انجام داد، پیدا کردن منطقه تحت یک نمودار از وابستگی برق به زمان در فاصله از 0 تا T.

اگر جریانهای سینوسی را از بین ببرید و عبارات خاصی را برای وابستگی قدرت از زمان به دست آورید، انرژی را می توان با توجه به یکی از فرمول های زیر محاسبه کرد

آقایان، من درست می گویم، در مقالات من، من نمی گویم چگونه انتگرال ها را بگیرم. امیدوارم این را بدانید. و اگر نه - هیچ چیز وحشتناک نیست، عجله نکنید تا مقاله را ببندید. من سعی خواهم کرد یک ارائه را بسازم تا نادیده گرفتن انتگرال ها در آگاهی شما به خطای مرگبار منجر نمی شود. اغلب آنها اغلب مورد نیاز نیستند که با دسته ها در نظر گرفته شوند، اما شما می توانید در برنامه های تخصصی یا حتی آنلاین در سایت های متعدد محاسبه کنید.

اجازه دهید اکنون تمام موارد فوق را در یک مثال خاص درک کنیم. آقایان، به خصوص برای شما، نقشه ها را آماده کردم 1. نگاهی به آن نگاه کنید. یک تصویر قابل استفاده است

شکل 1 - وابستگی برق به زمان AC و DC

دو گرافیک وجود دارد: بالا نشان می دهد وابستگی قدرت در زمان برای مورد جریان سینوسی متغیر، و در پایین - برای مورد DC. چگونه آنها را ساختم؟ بسیار ساده. برای اولین برنامه، من این فرمول قبلا نوشته شده را گرفتم.

ما این را فرض خواهیم کرد دامنه فعلی سینوسی برابر من m \u003d 1 a، مقاومت مقاومت، که قدرت را از بین می برد، برابر است r \u003d 5 اهم، و فرکانس سینوسی برابر است f \u003d 1 هرتزچه چیزی مربوط به فرکانس دایره ای است

به عبارت دیگر، فرمول که ما یک نمودار از قدرت جریان متناوب را ساختیم، شکل دارد

این برای این فرمول است که نمودار بالا در شکل 1 ساخته شده است.

و در مورد برنامه پایین تر چیست؟ آقایان، خب، همه چیز ساده است. من از این واقعیت ادامه دادم که از طریق همان مقاومت r \u003d 5 اهم جریان دائمی I \u003d 1 a. پس چگونه باید روشن باشد قانون Joule Lenza این مقاومت چنین قدرتی را پراکنده می کند.

از آنجا که جریان دائمی است، این قدرت در هر زمان یکسان خواهد بود. و برای چنین مواردی شگفت انگیز از ثبات مرجع، ریاضیات بزرگ و توانا برنامه ای را به صورت یک خط مستقیم فراهم می کند. آنچه ما در نمودار پایین تر شکل 1 می بینیم.

واضح است که یک بار از طریق مقاومت پنج جلدی ما جریان را جریان می دهد، پس برخی از قدرت ها مشخص می شود و مقدار انرژی از بین می رود. به عبارت دیگر، مقاومت در برابر انرژی آزاد شده بر آن گرم می شود. ما قبلا بحث کرده ایم که این انرژی از طریق انتگرال در نظر گرفته شده است. اما، همانطور که گفتیم، نمایش گرافیکی این انتگرال نیز وجود دارد - آن را برابر با منطقه تحت برنامه است. من این منطقه را در شکل 1 تراشیده ام 1 اگر ما آنچه را که برابر با منطقه تحت نمودار بالا و پایین قرار دارد، پیدا کنیم، پس ما تعریف می کنیم که چقدر انرژی در مورد اول و دوم منتشر شد.

خوب، با نمودار پایین، همه چیز ساده است. یک مستطیل با ارتفاع 5 W و عرض 2 ثانیه وجود دارد. بنابراین، منطقه (سپس شما به معنای انرژی) ابتدایی است

توجه داشته باشید که این نتیجه دقیقا با فرمول به دست آمده توسط ما به منظور محاسبه انرژی DC در یکی از مقالات گذشته همخوانی دارد.

با برنامه بالا، همه چیز خیلی ساده نیست. در اینجا یک فرم نادرست وجود دارد و فقط نمی توان گفت که این منطقه برابر است. در عوض، می توانید بگویید - این برابر با این یکپارچه است

نتیجه محاسبه این انتگرال برابر با یک عدد خاص است و این عدد فقط انرژی مورد نظر ما است که بر روی مقاومت جدا شده است. ما این یکپارچه را نقاشی نخواهیم کرد. محاسبه چنین انتگرال با دسته ها برای یک فرد، حداقل یک دوست سطحی با ریاضیات دشوار نخواهد بود. اگر هنوز دچار مشکل شود، یا فقط تنبلی برای شمارش خود - مقدار زیادی از کاپرا وجود دارد که این کار را برای شما انجام خواهد داد. یا ممکن است این یکپارچه را در هر سایت محاسبه کنید: پس از درخواست در Google "انتگرال آنلاین" تعداد کافی از نتایج داده شده است. بنابراین، بلافاصله به پاسخ بروید و برابر است

که چگونه. انرژی که بر روی یک مقاومت در جریان جریان سینوسی منتشر می شود با دامنه 1 و تقریبا دو برابر کمتر از انرژی که در صورت جریان دائمی 1 A تشخیص داده می شود، روشن است - حتی بصری در شکل 1 منطقه زیر نمودار بالا قابل توجه است از زیر پایین.

به نحوی خداوند. حالا شما می دانید که چگونه قدرت و انرژی را در مدار متغیر محاسبه کنید. با این حال، امروز ما به یک روش پیچیده نگاه کردیم. به نظر می رسد که روش های ساده تر، با استفاده از به اصطلاح وجود دارد موجود مقادیر جریان و ولتاژ. اما در مورد این در مقاله بعدی.

در عین حال - همه شما شانس بزرگ، از شما برای خواندن، و در حال حاضر!

پیوستن به ما

همانطور که مشاهده کردیم، در مدار جریان متناوب سینوسی، به طور کلی، تغییر فاز بین ولتاژ اعمال شده و جریان فعلی رخ می دهد:

قدرت فوری تغییر فاز بستگی به رابطه بین مقاومت های فعال و واکنشی و در نتیجه فرکانس دارد، از آنجا که ولتاژ و جریان در مدار با فرکانس متغیر است، پس از آنکه تعداد عملیات فعلی، لازم است که چنین دوره ای کوچک را در نظر بگیریم به طوری که ولتاژ و ارزش های فعلی را می توان دائمی در نظر گرفت:

از اینجا، بیان زیر را برای قدرت لحظه ای تبدیل می کند:

جایگزینی مقادیر از (1) اینجا، ما دریافت می کنیم

استفاده از هویت مثلثاتی

مراجعه کنید (4) در فرم زیر:

بیان برای قدرت لحظه ای (5) شامل دو اصطلاح است: یکی از آنها به زمان بستگی ندارد و دوم نوسانات با فرکانس دوگانه است که به این معنی است که جهت جریان انرژی دو بار برای هر دوره از کاربرد استفاده می شود ولتاژ کاربردی: برای برخی از بخش های انرژی، مدار را از منبع ولتاژ متناوب وارد می کند، و در قسمت دیگری که به عقب بازگشته است. متوسط \u200b\u200bدوره جریان انرژی مثبت است، به عنوان مثال انرژی وارد زنجیره ای از منبع می شود.

قدرت متوسط ارزش های موجود. اگر شما علاقه مند به بهره برداری از جریان متناوب در طول فاصله زمانی قابل مقایسه با دوره، سپس در بیان (15) برای قدرت، هر دو شرایط باید مورد توجه قرار گیرد. هنگام محاسبه کار انجام شده در طول دوره زمانی، به طور قابل توجهی بیش از دوره، سهم دوم دوره دوم ناچیز خواهد بود. در این مورد، به جای (5)، شما می توانید از عبارت به طور متوسط \u200b\u200bقدرت P استفاده کنید:

اغلب این فرمول در فرم نوشته شده است

جایی که من و به اصطلاح ارزش های فعلی نیروهای فعلی و ولتاژ، بسیاری از مقادیر دامنه مناسب تر است:

استفاده از مقادیر موجود به جای دامنه مناسب است، زیرا در بار با یک مقاومت کاملا فعال، جایی که بیان (7) برای قدرت همانند DC خواهد بود.

زیان در خطوط انتقال. مصرف کننده معمولا با ولتاژ یک مقدار مشخصی عرضه می شود، بنابراین همان قدرت P خواهد شد زمانی مصرف می شود مقادیر مختلف جریان در مدار من، بسته به تغییر فاز بین جریان و ولتاژ. برای

مقادیر کوچک فعلی باید بزرگ باشد، که منجر به تلفات حرارتی بزرگ در خطوط عرضه خط انتقال می شود.

اگر - مقاومت خط انتقال، پس از آن، قدرت تخلیه از تلفات گرما در خط برابر است. بیان فعلی در زنجیره ای با (7)، برای گرفتن

برای کاهش تلفات، باید به عنوان یک تغییر فاز کوچکتر بین جریان و ولتاژ در بار به دست آید.

بیشتر مصرف کنندگان مدرن انرژی الکتریکی جریان سینوسی بارهای القایی است، جریانهایی که در آن فاز از ولتاژ منبع تغذیه عقب مانده اند. طرح معادل چنین مصرف کننده را می توان به شکل مقاومت و مقاومت فعال پیوسته متصل کرد (شکل 143A). نمودار بردار مربوطه در شکل نشان داده شده است. 144a جریان از طریق بار، عقب مانده ولتاژ اعمال شده به یک مصرف برق زاویه خاص است. قدرت بر اساس (7) برابر است

شکل. 143. نمودار مصرف کننده معادل با بار القایی (A) و گنجاندن خازن کمکی برای افزایش

شکل. 144. نمودارهای بردار برای زنجیر نشان داده شده در شکل. 143

از این فرمول، می توان دید که در یک ولتاژ، همان قدرت را می توان در هر جریان دیگری به دست آورد، به طوری که بردار نماینده بردار آن (نشان داده شده توسط خط سکته مغزی در شکل 144A) به عمود بر پایان از طرف به پایان می رسد پایان دادن به جهت به عنوان آن است، اما اگر و در همان قدرت، تلفات حرارتی در سیم های عرضه کمتر خواهد بود.

کاهش تلفات چگونه می توان اطمینان حاصل کرد که تغییر فاز بین ولتاژ و جریان در مدار کاهش می یابد؟ آسان است که کشف کنید که این را می توان به موازات خازن کمکی بار متصل کرد (شکل 1436). نمودار بردار در این مورد در شکل مشاهده خواهد شد. 144b بردارها نشان دهنده ولتاژ اعمال شده و جریان از طریق بار بدون تغییر باقی می ماند، و جریان کامل در یک زنجیره ناخودآگاه، برابر با مقدار جریان از طریق خازن بار و کمکی، با بردار با انتخاب خازن خازن نمایش داده می شود، می توان آن را به دست آورد که تغییر فاز برای پذیرش مقدار مشخص شده 9 است.

از شکل 1446 می توان دید که طول بردار برابر است

اما با کمک (10) ما مقدار دامنه جریان فعلی را در خازن همراه با مقدار دامنه ولتاژ منبع جایگزین فرمول جایگزین در (11) پیدا می کنیم

بنابراین، بسیار ساده است و روش موثر کاهش تلفات در خطوط انتقال خطوط برق AC مرتبط با ماهیت واکنشی مقاومت بار: اتصال خازن به بار القایی اجازه می دهد تا شما را به مقدار برابر صفر تغییر مقدار تغییر 9.

خطوط انتقال ولتاژ بالا. اما حتی اگر مقاومت بار صرفا فعال باشد و تغییر فاز بین ولتاژ و جریان وجود ندارد، به عنوان مثال، تلفات حرارتی در خط انتقال هنوز اجتناب ناپذیر است. آیا ممکن است آنها را به هیچ وجه کاهش دهید؟ پاسخ به این سوال، فرمول را می دهد (9). این را می توان از آن دیده می شود که در یک مقدار مشخص از قدرت به مصرف کننده قدرت P، از دست دادن حرارتی در خط می تواند کاهش یابد، و یا کاهش مقاومت سیم های خط انتقال، و یا افزایش ولتاژ AC عرضه شده به مصرف کننده. کاهش مقاومت در برابر خط در حال حاضر تنها به محدودیت های شناخته شده امکان پذیر است، بنابراین، قبل از ایجاد خطوط موثر قدرت ابررسانایی با ضرر، لازم است که با افزایش ولتاژ افزایش یابد.

تبدیل کننده. برای تبدیل ولتاژ بر نیروگاه ها و مصرف کنندگان از ترانسفورماتور استفاده می کنند (شکل 145). ترانسفورماتور دارای یک هسته از یک فرم بسته ساخته شده از مواد مغناطیسی (به راحتی مغناطیسی) است که دارای دو سیم پیچ است: اولیه و ثانویه. انتهای سیم پیچ اولیه (ورودی ترانسفورماتور) به شبکه متصل می شود

aC، و انتهای سیم پیچ ثانویه (خروجی) - به مصرف کننده انرژی الکتریکی. EMF القاء الکترومغناطیسیناشی از سیم پیچ ثانویه متناسب با تعداد نوبت در آن است.

شکل. 145. ترانسفورماتور: نمایش عمومی، دستگاه طرح ریزی و تصویر شرطی در نمودارها

بنابراین، تغییر این تعداد نوبت، شما می توانید ولتاژ را در خروجی ترانسفورماتور به طور گسترده تغییر دهید.

اصل عملیات ترانسفورماتور را در نظر بگیرید. فرض کنید ابتدا سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور باز است و یک ولتاژ سینوسی متغیر به ابتدا تغذیه می شود. این حالت خاموش است مانند هر گونه القاء القایی، سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور را می توان به عنوان یک القاء پیوسته متصل کرد و مقاومت فعال ولتاژ بر روی تأثیرات القایی سیم پیچ اولیه پیش از فاز جاری پیش از فاز جاری است و بنابراین ولتاژ بر مقاومت فعال آن بنابراین، به زاویه، بنابراین، مقادیر دامنه ای که به سیم پیچ و ولتاژ اولیه و ولتاژ مربوط می شود و مرتبط با آن است

البته، غیرممکن است که به طور مستقیم اندازه گیری و به صورت جداگانه، از آنجایی که سیم پیچ اولیه، به شدت صحبت می کنند، یک القایی به طور پیوسته متصل شده و مقاومت فعال هر عنصر سیم پیچ هر دو القاء و مقاومت را ندارد. این زنجیره به اصطلاح با پارامترهای توزیع شده است. اما هنگام محاسبه، ممکن است جایگزین سیم پیچ واقعی بر روی زنجیره ای با پارامترهای متمرکز - القاء القایی و مقاومت، متصل به سری، به دلیل از طریق هر عنصر زنجیره منبع، همان جریان وجود دارد.

ولتاژ بر روی القایی در هر لحظه از زمان جبران EMF خود القاء در سیم پیچ اولیه به طوری

اگر کل شار مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان فعلی سیم پیچ به طور کامل، به طور کامل، به هیچ وجه بدون پراکندگی، نفوذ ثانویه

سیم پیچ، سیم پیچ ثانویه ناشی از هر نوبت از سیم پیچ ثانویه همانند هر نوبت از سیم پیچ اولیه است. بنابراین، نگرش برق الکترومغناطیسی در سیم پیچ های اولیه و ثانویه، برابر با نسبت تعداد چرخش ها است:

در خروجی سیم پیچ ثانویه باز، یک ولتاژ برابر EDC ناشی از آن وجود دارد:

جایگزینی اینجا از (15) و با توجه به (14)، ما دریافت می کنیم

حالت خاموش بنابراین، مقدار ولتاژ بر روی یک سیم پیچ ثانویه باز ترانسفورماتور متناسب با ولتاژ تغذیه شده به سیم پیچ اولیه است، اما تنها ولتاژ بر تاثیر القایی از سیم پیچ اولیه از اینجا بلافاصله نقش هسته ترانسفورماتور را روشن می کند. در حقیقت، از فرمول (13) این به این معنی است که ولتاژ القایی نزدیک تر به ولتاژ عرضه شده به ورودی ترانسفورماتور خواهد بود، بزرگتر مقاومت القایی سیم پیچ اولیه در مقایسه با مقاومت فعال آن، حضور یک هسته از یک مواد با نفوذپذیری مغناطیسی بالا منجر به افزایش چندگانه در القایی می شود. در چنین ترانسفورماتور در حالت بیکار نشانه منفی بدین معنی است که این تنش ها در آنتی فاز هستند. با توجه به تاثیر القایی بزرگ از سیم پیچ اولیه فعلی در آن، با زنجیره ثانویه باز، کوچک است.

ترانسفورماتور تحت بار. هنگامی که مدار ثانویه ترانسفورماتور به برخی از بار در سیم پیچ ثانویه بسته می شود، جریان به نظر می رسد. شار مغناطیسی ایجاد شده توسط این جریان هدایت می شود به طوری که، با توجه به قانون Lenz، آن را از تغییر در شار مغناطیسی ایجاد شده در سیم پیچ اولیه جلوگیری می کند. اگر جریان در سیم پیچ اولیه بدون تغییر باقی بماند، منجر به کاهش شار مغناطیسی می شود. بنابراین، گنجاندن بار به مدار ثانویه معادل کاهش القاء زنجیره اولیه است.

اما کاهش مقاومت القایی بلافاصله منجر به افزایش جریان در سیم پیچ اولیه می شود، به کاهش تغییر فاز بین ولتاژ و جریان و بنابراین، به افزایش قدرت مصرف شده از مدار خارجی منجر می شود. بنابراین، اگر در بیکار ترانسفورماتور تقریبا تمیز باشد

مقاومت القایی، سپس به عنوان بار ترانسفورماتور افزایش می یابد، I.E. جریان در زنجیره ثانویه، ماهیت مقاومت سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور نزدیک به یک فعال است.

اگر از دست دادن انرژی در ترانسفورماتور خود کوچک است، پس بر اساس انرژی حفاظت از انرژی، قدرت مصرف شده توسط ترانسفورماتور به طور کامل توسط بار منتقل می شود. سپس با کمک (6) می توانید بنویسید

جایی که فاز بین جریان و ولتاژ در مدار اولیه و ثانویه تغییر می کند.

توجه بالا از عملیات ترانسفورماتور مربوط به یک مورد ایده آل شده از یک ترانسفورماتور بدون از دست دادن است. در ترانسفورماتور واقعی، همیشه زیان های مرتبط با انتشار گرمای جول در سیم پیچ ها، با جریان های فوفو، با پدیده های غیر قابل برگشت زمانی که حرکت هسته و پراکندگی جریان مغناطیسی است. اما در ترانسفورماتورهای مدرن، تلفات کل بیش از چند درصد از قدرت منتقل نمی شود. ضریب کارآیی ترانسفورماتور بسیار زیاد است و در 95-99.5٪ قرار دارد.

صاف کردن جریان متناوب برای بسیاری از برنامه های کاربردی عملی، لازم است که جریان سینوسی متغیر را به یک جهت تبدیل کنیم. این هدف یکسو کننده است، عمل آن بر اساس هدایت یک طرفه لوله و دیودهای نیمه هادی است.

ممکن است اثر یکسو کننده را درک کنید، به ماهیت فیزیکی مکانیسم هدایت یک طرفه قابل فهم نیست.

ساده ترین نمودار یکسو کننده در شکل نشان داده شده است. 146a این یک ردیاب تک الپاپید است که در آن جریان از طریق بار جریان تنها برای نیمی از هر دوره از ولتاژ سینوسی کاربردی اعمال می شود.

شکل. 146. طرح های صاف کننده: تک Alpapid (A)، دو ولتاژ (B) و دو برابر شدن ولتاژ (B)

در طرح پل یک ردکار نشان داده شده در شکل. 1466، جریان از طریق بار در هر نیمه هر دوره به همان جهت می رود. اما در چنین یکپارچه دو سخنرانی، جریان هنوز پالس است. برای صاف کردن این

پالس ها از فیلترهای به اصطلاح الکتریکی استفاده می کنند اگر نه تنها برای دریافت جریان از یک جهت، بلکه همچنین یک ولتاژ ثابت.

در ارقام نشان داده شده در شکل. 146 a، B طرح حداکثر مقدار ولتاژ (با دیودهای کامل) برابر با مقدار دامنه ولتاژ سینوسی کاربردی است. در شکل نشان داده شده است. 146 در نمودار یکسو کننده، ولتاژ بر روی بار تقریبا دو برابر مقدار دامنه ولتاژ اعمال شده است، اگر زمان تخلیه خازن ها از طریق مقاومت بار به طور قابل توجهی بیش از دوره ولتاژ سینوسی باشد. این طرح به اصطلاح ولتاژ دو برابر شده است.

وظایف

1. مقاومت فعال از سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور باعث می شود مقاومت القایی که ولتاژ بر روی یک سیم پیچ ثانویه باز باشد، اگر سیم پیچ اولیه در شبکه ولتاژ 220 ولت گنجانده شود؟

تصمیم گیری ولتاژ بر روی یک سیم پیچ ثانویه باز با ولتاژ در مقاومت الکتریکی سیم پیچ اولیه با رابطه (17) همراه است. بنابراین، در مورد مورد توجه، برای مقادیر موجود، اگر مقاومت دیگ بخار (بار واکنشی) و

در این صورت، هنگام محاسبه عملیات AC، می توانید از عبارت (6) برای قدرت متوسط، نه بیان (5) برای قدرت لحظه ای استفاده کنید؟

چگونه می توان از تلفات گرما در خطوط برق کاهش می یابد، با تغییر ماهیت مقاومت بار کاهش می یابد؟ چرا در شبکه های AC، مصرف کننده انرژی باید تقریبا به عنوان یک مقاومت کامل فعال باشد؟

مزیت استفاده از خطوط ولتاژ بالا برای انتقال برق چیست؟

چه نقش هسته ای از مواد با نفوذ پذیری مغناطیسی بالا در ترانسفورماتور نقش دارد؟ چرا هسته آهن ترانسفورماتور از صفحات جداگانه جداگانه جمع آوری می شود؟

از فرمول (17) این به این معنی است که ضریب تحول ولتاژ با نسبت تعداد نوبت به ظاهر تعیین می شود، با از دست دادن از دست دادن در ترانسفورماتور، کمتر از مقدار به عنوان مقاومت فعال با افزایش تعداد نوبت افزایش می یابد. چرا ترانسفورماتورهای سیم پیچ معمولا حاوی تعداد زیادی از نوبت هستند؟

آیا ممکن است یک ترانسفورماتور در یک شبکه DC وجود داشته باشد؟

نمودارهای جریان جریان جریان را از زمان به بار یکسو کننده ها، نمودارهایی که در شکل نشان داده شده است، رسم کنید. 146 a، b

توضیح دهید که چرا در طرح یکسوساز در شکل. دو برابر ولتاژ 146 ولتاژ رخ می دهد. از طرح صاف دعوت کنید که در آن ولتاژ سه گانه بر روی بار اتفاق افتاد.