Maiņstrāvas maiņstrāvas pārvadā enerģiju. Tāpēc jautājums par jaudu ķēdē ir ārkārtīgi svarīga. maiņstrāva.

Ļaujiet u un es būt sprieguma tūlītējā vērtība un pašreizējā ķēdes sadaļā. Veikt nelielu laika intervālu DT tik mazs, ka spriegums un strāva nebūs laika, lai mainītu kaut ko šajā laikā; Citiem vārdiem sakot, vērtības u un es varu uzskatīt par pastāvīgu DT intervāla laikā.

Ļaujiet DQ \u003d IDT maksa caur mūsu vietni (saskaņā ar noteikumu atlases noteikumu par pašreizējo spēku, DQ maksa tiek uzskatīta par pozitīvu, ja tas tiek nodots pozitīvā virzienā un negatīva citādi). Pārvietojamo maksu elektriskais lauks veica darbu

da \u003d udq \u003d uidt:

Pašreizējā Power P ir darba attiecība elektriskais lauks Līdz tam laikam

	darbs ir ideāls:

Tieši tā pati formula, ko mēs saņēmām mūsu laikā DC. Bet šajā gadījumā vara ir atkarīga no laika, veicot svārstības kopā ar strāvu un spriegumu; Tāpēc vērtību (118) sauc par tūlītēju varu.

Sakarā ar fāzes maiņas klātbūtni, pašreizējam un spriegumam vietnē nav jāatbilst zīmei (piemēram, tas var gadīties, ka spriegums ir pozitīvs, un strāva ir negatīva, vai otrādi). Attiecīgi spēks var būt gan pozitīvs, gan negatīvs. Apsveriet nedaudz vairāk par abiem šiem gadījumiem.

1. Jauda ir pozitīva: p\u003e 0. spriegums un pašreizējais spēks ir tādas pašas pazīmes. Tas nozīmē, ka virziens pašreizējā sakrīt ar virzienu elektriskā lauka maksas, kas veido strāvu. Šādā gadījumā vietnes enerģija palielinās: tas nonāk šajā jomā no ārējās ķēdes (piemēram, kondensators ir iekasēts).

2. Jauda ir negatīva: p< 0. Напряжение и сила тока имеют разные знаки. Стало быть, ток течёт против поля движущихся зарядов, образующих этот самый ток.

Kā tas var notikt? Ļoti vienkārši: elektriskais lauksRodas vietnē, it kā ¾ notiek kustīgo maksu un ¾ vārsti strāvu pret šo lauku. Šādā gadījumā vietnes enerģija samazinās: vietne dod enerģiju ārējai ķēdei (piemēram, kondensators ir izlādējies).

Ja jūs nav gluži saprast, ko mēs tikko turpinājām, neuztraucieties, tur būsim konkrēti piemēri, par kuriem jūs redzēsiet visu.

24.1 Pašreizējā jauda, \u200b\u200bizmantojot rezistoru

Ļaujiet mainīties strāva i \u003d i0 sin! T plūsmas caur pretestības rezistoru R. spriegums pret rezistoru, kā mēs zinām, svārstās fāzē ar pašreizējo:

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

Tāpēc, lai mēs saņemtu tūlītēju varu:

P \u003d ui \u003d u0 i0 sin2! T;

Maksimālā vērtība P0 mūsu spēka ir saistīta ar pašreizējo un sprieguma amplitūdas

pazīstamās formulas:

U 2p 0 \u003d u 0 i 0 \u003d i 0 2 r \u003d r 0:

Praksē, tomēr procenti nav maksimāli, bet vidējā strāvas jauda. Tas ir saprotams. Ņemiet, piemēram, parasto spuldzi, kas sadedzina jūsu mājās. Tā plūst strāva ar biežumu 50 Hz, tas ir, otrajā 50 svārstības pašreizējo un sprieguma spēku tiek veikti. Ir skaidrs, ka pietiekami ilgi uz gaismas, daži vidējā jauda ir atšķirt, kuru vērtība ir kaut kur starp 0 un p0. Kur tieši?

Rūpīgi skatiet vēlreiz. 1. Vai jums ir intuitīva sajūta, ka vidējā jauda atbilst mūsu sinusoīdu ¾ medicīniskajam un tam tas padara to p0 \u003d 2?

Šī sajūta ir pilnīgi taisnība! Tas ir. Protams, ir iespējams sniegt matemātiski stingru funkcijas vidējo vērtību (kā noteiktu integrālu) definīciju un apstiprināt mūsu minējumu, izmantojot tiešu aprēķinu, bet mums tas nav vajadzīgs. Diezgan intuitīva izpratne par vienkāršu un svarīgu faktu:

sinusa (vai kosinas) laukuma vidējā vērtība periodā ir 1/2:
Šis fakts ir parādīts 122. attēlā.
	y \u003d sin2 x
	Fig. 122. Vidējā sinusa kvadrātveida vērtība ir 1/2

Tātad, par vidējo vērtību P jaudas pašreizējā pret rezistoru mums ir:

U0 i0.

I0 2 R.

U0 2.

Šo formulu dēļ tiek ieviestas tā sauktās (vai efektīvas) sprieguma un pašreizējās vērtības47:

U \u003d P.				I \u003d P.

Formulas (120), kas reģistrētas, izmantojot darbības vērtības, ir pilnīgi līdzīgas attiecīgajām DC formulām:

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

Tāpēc, ja jūs lietojat spuldzi, pievienojiet to vispirms ar konstantā sprieguma u avotu, un pēc tam uz avotu maiņstrāvas spriegumu ar tādu pašu derīgo vērtību u, tad abos gadījumos gaismas spuldze sadedzinās to pašu spilgti.

Esošās vērtības (121) ir ārkārtīgi svarīgas praksei. Izrādās, ka voltmetrers un maiņstrāvas ammetri parāda derīgas vērtības (tāpēc tās ir sakārtotas). Ir zināms arī tas, ka bēdīgi slavenie 220 volti no kontaktligzdas ir mājsaimniecības barošanas sprieguma aktīvā vērtība.

24.2 Pašreizējā jauda, \u200b\u200bizmantojot kondensatoru

Pieņemsim, ka kondensators mainīgais spriegums u \u003d u0 grēks! T. Kā mēs zinām, pašreizējā caur kondensatoru ir pirms fāzes sprieguma līdz \u003d 2:

I \u003d i0 sin! T +		I0 cos! T:
Instant varai, ko mēs saņemam:
P \u003d ui \u003d u0 i0 sin! T cos! T \u003d				U0 i0 sin 2! T;
P \u003d p0 grēks 2! T:

Šeit apzīmējums tiek ieviests P0 \u003d U0 i0 \u003d 2. Atkarības diagramma (122) tūlītējā jauda laika gaitā ir attēlota 1. attēlā.

Apsveriet secīgi visus četrus ceturkšņus laika periodā.

1. Pirmais ceturksnis, 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.

Instant Power ir pozitīvs: Kondensators uzkrājas enerģiju, kas nāk no ārējās ķēdes. Šī enerģija rodas ārējā elektriskā lauka darbā, veicinot maksu par kondensatoru.

2. Otrais ceturksnis, 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.

Instant Power ir negatīvs: kondensators dod enerģiju. Šī enerģija atgriežas ķēdē: tas dodas, lai veiktu darbu pret ārējās ķēdes elektrisko lauku (kondensators ir kā ¾ maksu par maksājumiem, kas ir pretējs tam, kurā ārējais lauks var pārvietot tos).

3. Trešais ceturksnis, 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.

Situācija ir pilnīgi līdzīga pirmajai ceturksnim, tikai spriegums un pašreizējās zīmes ir pretēji. Jauda ir pozitīva: kondensators atkal parādās enerģiju.

4. Ceturtais ceturksnis, 3T \u003d 4< t < T . Напряжение отрицательно и убывает по модулю. Конденсатор разряжается против внешнего поля: сила тока положительна.

Jauda ir negatīva: kondensators atgriež enerģiju ķēdei. Situācija ir līdzīga otrajam ceturksnim vēlreiz, aizstājot pašreizējo un sprieguma zīmju nomaiņu pretējā pusē.

Mēs redzam, ka oscilācijas perioda pirmajā ceturksnī oscilācijas perioda pirmajā ceturksnī ir pilnībā atgriezta ķēdē. Tad šis process tiek atkārtots atkal un atkal. Tāpēc vidējā jauda, \u200b\u200bko patērē kondensators, izrādās nulle.

2017. gada 21. septembris.

Vienā reizē, Edison un Tesla bija pretinieki, izmantojot elektriskā strāva Enerģijā. Tesla uzskatīja, ka ir nepieciešams izmantot maiņstrāvu un Edison - ko piemērot d.C.. Otrajam zinātniekam bija vairāk iespēju, kā viņš bija iesaistīts, teslā beidzot izdevās uzvarēt, jo viņš vienkārši bija taisnība.

Ieviešana

Mainīgais strāva ir daudz efektīvāka, lai izmantotu enerģiju. Apspriedīsim, kā tiek aprēķināta AC jauda, \u200b\u200bjo mainīgā strāva ir jauda, \u200b\u200bkas tiek pārraidīta attālumā.

Jaudas aprēķināšana

Piemēram, mums ir mainīgs sprieguma ģenerators, kas ir savienots ar kravu. Pēc ģeneratora izejas, starp diviem punktiem uz termināliem, spriegums mainās uz harmoniku, un slodze ir patvaļīga: spoles, aktīvā pretestība, kondensatori, elektromotors.

Slodzes ķēdes plūsmas strāva, kas mainās uz harmonisko likumu. Mūsu uzdevums ir noteikt, kas ir vienāds ar slodzes spēku no ģeneratora. Mums ir ģenerators. Kā avota dati, ieejas virziens ir pārstāvēts kā harmonisks noteikums:

Strāvas spēks slodzē un, attiecīgi, vados, kas piegādes jauda uz slodzi mainīsies. Pašreizējo svārstību biežums būs tāds pats kā sprieguma svārstību biežums, bet ir arī fāzes nobīdes koncepcija strāvas un sprieguma svārstību diapazonos:

(I (t) \u003d i (m) cos w t)

Papildu aprēķini

Rādītāju jauda būs vienāda ar darbu:

P (t) \u003d i (t) u (t)

Šis likums joprojām ir taisnīgs gan AC ar jaudu, kas bija nepieciešams, lai aprēķinātu un pastāvīgu.

(I (t) \u003d i (m) cos (wt + j)

AC jauda ar maiņstrāvu aprēķina, izmantojot trīs formulas. Iepriekš minētie aprēķini attiecas uz galveno formulu, kas izriet no strāvas un sprieguma noteikšanas.

Ja ķēdes sadaļa ir viendabīga, un jūs varat izmantot OHM likumu šai ķēdes sadaļai, šeit nav iespējams izmantot šādus aprēķinus, jo mēs nezinām slodzes raksturu.

Noteikt rezultātu

Mēs aizstāvēsim pašreizējā un sprieguma rādītājus šajā formulā, un šeit mēs nonāksim pie trigonometrisko formulu palīdzības:

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

Mēs izmantojam šo formulu un saņemam aprēķinu:

P (t) \u003d i (m) u (m) cos (wt + j) cos wt

Pēc rezultātu vienkāršošanas mēs saņemam:

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

Apskatīsim šo formulu. Šeit pirmais termiņš ir atkarīgs no laika, mainot harmonisko likumu, un otrais ir nemainīgas lielums. AC jauda ar maiņstrāvu veido pastāvīga un mainīga sastāvdaļa.

Ja jauda ir pozitīva, tas nozīmē, ka slodze patērē enerģiju no ģeneratora. Ar negatīvu jaudu, gluži pretēji, slodze spins ģenerators.

Mēs atrodam vidējo jaudas vērtību laika periodā. Šim nolūkam darbs ir ideāls ar elektriskās strāvas triecienu, sadaliet šī perioda summu.

Trīsfāžu maiņstrāvas ķēdes jauda ir mainīgo un pastāvīgo sastāvdaļu summa.

Aktīva un reaktīva jauda

Daudzus fiziskos procesus var iesniegt viena otras analoģijas. Šajā bāzē mēs centīsimies atklāt koncepciju būtību aktīva jauda AC maiņstrāvas un reaktīvās jaudas ķēdes ķēdes ķēdes.

Stikls ir elektrostacija, ūdens - elektrība, caurule - kabelis vai stieple. Jo augstāks stikls palielinās, jo lielāks spriegums vai spiediens.

Jaudas parametri Aktīvā vai reaktīvā tipa maiņstrāvas tīklā ir atkarīga no tiem elementiem, kas patērē šādu enerģiju. Aktīva - induktivitāte un jauda.

Mēs to parādīsim kondensatorā, tvertnēs un glāzē. Tie elementi, kas spēj pārvērst enerģiju citā sugā, ir aktīvs. Piemēram, siltumā (dzelzs), gaisma (spuldze), kustība (motors).

Reaktīvā enerģija

Simulējot reaktīvo enerģiju, sprieguma palielinās, un tvertne ir piepildīta. Kad spriegums samazinās, uzkrātā enerģija tiek atgriezta uz stieples atpakaļ uz elektrostaciju. Tā atkārto cikliski.

Reaktīvo elementu nozīme ir enerģijas uzkrāšanos, kas vēlāk tiek atgriezta vai izmantota citām funkcijām. Bet ne tērēts jebkurā vietā. Šī atvasinājuma galvenais mīnus ir tas, ka virtuālā cauruļvads, kurai ir enerģija, ir pretestība, un par to pavada ietaupījumu procentuālais daudzums.

AC ķēdes kopējā jauda prasa noteiktas pūles procentuālo daļu. Šī iemesla dēļ lielos uzņēmumos ir cīņa pret pilnīgas jaudas reaktīvo sastāvdaļu.

Aktīvā vara ir tā, ka enerģija, kas tiek patērēta vai pārvērsta citās sugās - gaismas, siltuma, kustības, tas ir, jebkurā darbā.

Pieredze

Lai iegūtu pieredzi, mēs ņemam stiklu, kas kalpo kā aktīva varas sastāvdaļa. Tas ir daļa no enerģijas, kurai jābūt patērētājam vai jāpārvērš citā izskatīšanā.

Daļa ūdens enerģijas var būt piedzēries. AC jaudas koeficienta kopējā jauda ir rādītājs, kas sastāv no reaktīvām un aktīvām sastāvdaļām: enerģija, kas plūst uz ūdens apgādes un kas tiek pārveidots.

Ko dara pilnīga jauda izskatās mūsu analogā? Daļa no ūdens dzēriena, un atlikušie turpinās darboties caur cauruli. Tā kā mums ir reaktīvs kapacitīvs elements - kondensators vai konteiners, mēs pazeminām ūdeni un sāk atdarināt sprieguma pieaugumu un samazināšanos. Tajā pašā laikā var redzēt, kā ūdens plūsmas divos virzienos. Tāpēc šajā procesā tiek izmantoti gan aktīvās un reaktīvās sastāvdaļas. Kopā tā ir pilnīga jauda.

Pārvēršana

Aktīvā jauda tiek pārveidota par cita veida enerģiju, piemēram, mehānisko kustību vai apkuri. Reaktīvā jauda uzkrājas reaktīvajā elementā vēlāk atgriež atpakaļ.

Pilna jauda ir aktīvās un reaktīvās jaudas ģeometriskā summa.

Aprēķinu produktam mēs izmantojam trigonometriskās funkcijas. Fiziskā nozīme aprēķini. Paņemt labajā trijstūrīkurā vienā pusē ir 90 grādi. Viena no pusēm ir viņa hipotenūza. Ir piesardzīgs un pretēji salīdzinoši tiešs katlu stūris.

Tiek prezentēts kosins, kas iepriekš noteikts blakus esošās kategorijas garums attiecībā pret hipotenūzas garumu.

Stūra sinusa ir attiecību veids, kas ir pretējā kategorijas garums attiecībā pret hipotenūzu. Zinot leņķi un jebkuras puses garumu, jūs varat aprēķināt visus pārējos leņķus un garumu.

Šajā trijstūrī jūs varat veikt garumu hipotenuse un blakus esošās kategorijas un aprēķināt šo leņķi, izmantojot trigonometrisko funkciju kosine. Pastāvīga un maiņstrāvas jauda tiek aprēķināta, izmantojot šādas zināšanas.

Lai aprēķinātu leņķi, jūs varat izmantot apgrieztā funkciju no kosine. Mēs iegūstam nepieciešamo aprēķinu rezultātu. Lai aprēķinātu garumu pretējā kategorijā, jūs varat aprēķināt sine un saņemt attiecību pretējā kategorijā uz hipotenūzu.

Aprēķinot jaudas maiņstrāvas ķēdes saskaņā ar formulu ir ierosināts šajā aprakstā.

DC ķēdēs jauda ir vienāda ar spriegumu uz strāvu. Mainīgajās ķēdēs šis noteikums darbojas arī, bet tās interpretācija nebūs pilnīgi pareiza.

Induktivitāte

Papildus aktīvajiem elementiem, reaktīvās elementi darbojas - induktivitāte un konteiners. DC ķēdēs, kur pašreizējā sprieguma amplitūdas vērtība laika gaitā nemainās, šīs pretestības darbība notiks tikai laikā. Induktivitāte un konteineri var negatīvi ietekmēt tīklu.

Aktīva jauda, \u200b\u200bkas ir trīsfāžu ķēde AC, var veikt noderīgu darbību, un reaktīvs neveic nevienu noderīgu darbu, bet tikai patērē, lai pārvarētu induktivitātes un konteineru reaktīvo pretestību.

Mēs centīsimies izpildīt pieredzi. Ņemiet avotu maiņstrāvas spriegumu par 220 W ar biežumu 50 Hz, sprieguma sensors un avota strāva, slodze, kas ir aktīva 1, un induktīvā 1. pretestība.

Ir arī slēdzis, kas savienojas noteiktā punktā, aktīvā kapacitātes slodze. Sākt šādu sistēmu. Ērtības gadījumā mēs ieviešam sprieguma korekcijas koeficientus.

Palaist ierīci

Kad ierīce sākas, redzams, ka tīkla spriegums un strāva nesakrīt fāzē. Ir pāreja pēc 0, kurā ir leņķis - tīkla jaudas koeficients. Jo mazāks šis leņķis, jo lielāks jaudas koeficients, kas norādīts uz visām mainīgajām strāvas ierīcēm, piemēram, elektriskiem vai metināšanas transformatoriem.

Leņķis ir atkarīgs no induktīvās slodzes pretestības lieluma. Kad maiņa samazinās, tīkla pašreizējais palielinās. Iedomājieties, ka pretestības pretestību nevar samazināt, bet ir nepieciešams uzlabot tīkla kosīnu. Šim nolūkam ir nepieciešami kondensatori, kas, atšķirībā no induktivitātes, ir pirms sprieguma un var savstarpēji kompensēt reaktīvo jaudu.

Laikā, kad kondensatora akumulators ir 0,05 ° C, straujš coSine samazinājums notiek, gandrīz līdz 0. Ir arī straujš kritums, kas bez kondensatora akumulatora bija amplitūdas vērtība ir daudz zemāka nekā tad, kad kondensatora akumulators ir ieslēgts.

Faktiski kondensatora akumulatora savienošana varēja samazināt tīkla patērētās strāvas enerģiju. Tas ir pozitīvs punkts un ļauj jums samazināt tīkla strāvu un ietaupīt kabeļu, transformatoru, elektroiekārtu šķērsgriezumā.

Ja ir atvienota induktīvo slodzi, un aktīvā pretestība paliks, process notiks, kad tīkla kosinings pēc kondensatora akumulatora savienošanas radīs fāzes maiņu un lielu pašreizējo lēcienu, kas dodas uz tīklu, nevis patērē no tā, kas notiek ģeneratora režīmā reaktīvās jaudas.

Rezultāti

Aktīvā jauda atkal paliek nemainīga un ir nulle, jo nav induktīvas pretestības. Reaktīvās jaudas ģenerēšanas process ir sācies.

Tādēļ kompensēt reaktīvo spēku lieliem uzņēmumiem, ko patērē tās milzīgie apjomi no elektroenerģijas sistēmas, ir prioritāte uzdevums, jo tas ietaupa ne tikai elektroiekārtas, bet arī par pašas reaktīvās enerģijas maksāšanas izmaksām.

Šāda koncepcija tiek regulēta, un uzņēmums maksā un patērē, un radīja jaudu. Automātiskie kompensatori ir uzstādīti šeit, sniedzot atbalstu enerģijas bilancei noteiktā līmenī.

Ja jaudīgā slodze ir atvienota, ja neizslēdzat kompensācijas ierīci no tīkla, radīsies reaktīvās jaudas paaudze tīklam, kas radīs problēmas elektroenerģijas sistēmā.

Ikdienas dzīvē reaktīvās jaudas kompensācija nav jēga, jo enerģijas patēriņš šeit ir ievērojami zemāks.

Aktīva un reaktīva jauda ir fizikas skolu kursu jēdzieni.

Avots: FB.RU.

Saistītie materiāli

Ikviens, kurš ir izvēlējies darbu ar savu profesiju elektrotehniku, jābūt ļoti labi, lai risinātu ar varas avotiem, kādas ir viņu īpašības un atšķirības. Faktiski nekas sarežģīts, ka mēs parādīsies šajā rakstā. Ir grūti iedomāties, kā tas izskatās mūsdienu pasauleElektriskās enerģijas izzušana no tā un vienlaicīga ...

Rakstā jūs uzzināsiet, kādi AC elektromotori ir, apsvērt to ierīci, darbības principu, darbības jomu. Ir vērts atzīmēt, ka šodien nozarē vairāk nekā 95 procenti no visiem izmantotajiem dzinējiem tiek uzskaitīti asinhronās mašīnas. Viņi ieguva daudz izplatīšanas sakarā ar to, ka viņiem ir augsta uzticamība, viņi var kalpot ...

Tikai daži var patiešām saprast, ka mainīgais un pastāvīgais strāva atšķiras. Nemaz nerunājot par konkrētu atšķirību nosaukumu. Šā panta mērķis ir izskaidrot šo fizisko daudzumu galvenās īpašības attiecībā uz cilvēkiem, kuri saprot cilvēkus bez tehnisko zināšanu bagāžas, kā arī sniedz dažus pamatjēdzienus, kas saistīti ar šo ...

Pirms turpināt produktu ražošanu, jebkuram uzņēmumam ir jābūt priekšstatam par to, kādus ienākumus tā saņems atbrīvoto preču ieviešanas rezultātā. Šim nolūkam ir nepieciešams studēt patērētāju pieprasījumu, cenu politikas izstrādi un iespējamo ieņēmumu salīdzinājumu ar gaidāmo izmaksu apjomu. Izmaksas, ko ražo ...

Ražošana ir tāda cilvēka darbība, kā rezultātā viņš atbilst tās materiālajām vajadzībām. Tā kā daba nevar sniegt viņam visus nepieciešamos labumus pareizajā daudzumā, ir spiesti tos ražot. No tā mēs varam secināt, ka ražošana ir objektīvs vajadzīgs. Personas vajadzības ir sadalītas garīgos ...

Elektriskā strāva ir galvenais enerģijas veids, kas padara noderīgu darbu visās cilvēku dzīves jomās. Tas izraisa dažādu mehānismu kustību, dod gaismu, uzsildīt mājās un atdzīvina visu ierīču komplektu, kas nodrošina mūsu ērtu esamību uz planētas. Patiesi, šāda veida enerģija ir universāla. No tā jūs varat saņemt kaut ko ...

Elektriskie savienotāji ir kontaktu elementi, viegli atdalīti vai savienoti, neveicot īpašas darbības. Tie var būt vienfāzes un trīsfāžu tips. Pēdējo izmantošanas ierobežojums ir 380 volti, bet vienfāzu var izmantot pie sprieguma, kas nepārsniedz 250 volti. Tiek parādīts spraudņa ligzda ...

Mūsdienīgas datortehnoloģijas, datorzinātnes, alfabēta jauda, \u200b\u200bcalculus sistēmas un daudziem citiem jēdzieniem ir visprecīzākās saites savā starpā. Ļoti maz lietotāju šodien ir labi saprotami šajos jautājumos. Mēģināsim noskaidrot, kas ir alfabēta spēks, kā to aprēķināt un piemērot praksē. Nākotnē tas ir ārā ...

Jauda fizikā tiek saprasts kā noteiktā laika periodā veiktā darba attieksme, par kuru tas tiek veikts. Zem mehāniskais darbs To uzskata par spēka ietekmes kvantitatīvo sastāvdaļu, kas ir iemesls, kāpēc pēdējie pārvietojas kosmosā. Tā var arī izteikt spēku un kā enerģijas pārvades ātrumu. Tas ir, viņš ...

Kas ir jauda un jauda? Kas tiek mērīts Šis rādītājsKādas ierīces tiek izmantotas, un kā nosaukti fiziskie daudzumi tiek izmantoti praksē, mēs apskatīsim rakstu. Sollav m ...

Enerģija, ko piegādā elektromotīves spēka avots ārējā ķēdē, piedzīvo pārvērtēšanu citos enerģijas veidos. Ja ķēdē ir tikai aktīva izturība, tad visa enerģija pārvēršas par pretestību piešķirto siltumu. Nav fāzes nobīdes starp strāvu un spriegumu. Turklāt nelielā laika periodā var uzskatīt, ka maiņstrāva var uzskatīt par pastāvīgu. Tāpēc, momentānā jauda attīstās, mainot pašreizējo pretestību:

Lai gan pašreizējā un spriedze ir gan pozitīva, gan negatīva, spēks, kas vienāda ar viņu darbu, vienmēr ir pozitīva. Tomēr tas pulsē, mainoties no nulles līdz maksimālajai vērtībai ar frekvenci, kas vienāds ar dubulto frekvenci. Att. 7.12 parāda laiku atkarību no strāvas, sprieguma un jaudas maiņstrāvas piešķirto uz aktīvās pretestības. Ir skaidrs, ka transmisīvā jauda ir mazāka par maksimālo un vienādu pusi no maksimālās jaudas. Vidējā vērtība periodam ir vienāda. To var izskaidrot šādi: un par pilns cikls Vidējā vērtība ir vidējā vērtība. Tāpēc vidējā jaudas vērtība būs vienāda

Spēka faktors - dimensiju fiziskais daudzums, raksturojot patērētāju ar mainīgu elektrisko strāvu no viedokļa klātbūtni reaktīvās sastāvdaļas slodzē. Jaudas koeficients rāda, cik lielā mērā mainās maiņstrāva, plūst caur slodzi, salīdzinot ar to uz spriegumu.

Skaitliski spēka koeficients ir vienāds ar šīs fāzes maiņas kosīnu.

Kā jūs zināt, enerģija, kas patērēta no AC avota, ir salocīta no divām sastāvdaļām:

1. Aktīvā enerģija

2. Reaktīvā enerģija

1. Aktīvā enerģija visu un neatsaucami pārvērš uztvērējs uz citiem enerģijas veidiem.
Piemērs: plūst caur rezistoru, strāva veic aktīvu darbu, kas ir izteikts, palielinot rezistora siltumenerģiju. Neatkarīgi no plūsmas fāzes, rezistors pārveido savu enerģiju uz termisko. Rezistors nav svarīgs, kurā virzienā pašreizējās plūsmas ir tikai tās vērtība: kas tas ir vairāk, jo vairāk siltuma tiek izlaists rezistors ( izceltā siltuma daudzums ir vienāds ar rezistora pašreizējās un izturības laukuma produktu).

Reaktīvā enerģija - tā patērētās enerģijas daļa, kas nākamais perioda ceturksnis tiks pilnībā dots atpakaļ avots

Sprieguma rezonanse

Ir zināms, ka mehāniskajā sistēmā rezonanse notiek ar vienādu frekvenci sistēmas svārstībām un traucējošo spēku svārstību biežumu, kas darbojas sistēmā. Mehāniskās sistēmas svārstības, piemēram, svārsta svārstības, pievieno periodisku pāreju kinētiskā enerģija potenciālā un otrādi. Ar mehānisku sistēmas rezonansi mazie perturbing spēki var izraisīt lielas sistēmas svārstības, piemēram, lielāka svārsta svārstību amplitūda.
AC ķēdēs, kur ir induktivitāte un jauda, \u200b\u200bvar būt parādības rezonanses, kas ir līdzīgi fenomenu rezonanses mehāniskajā sistēmā. Pilnīga analoģija ir vienlīdzība sava biežuma svārstībām elektrisko ķēdes frekvences sašutuma spēka (biežums tīkla sprieguma) - nav iespējams visos gadījumos.
Kopumā saskaņā ar elektrisko ķēdes rezonansi, šāda ķēdes stāvoklis tiek saprasts, kad pašreizējais un spriegums sakrīt fāzē, un līdz ar to ekvivalentā ķēdes ķēde notiek noteiktā parametru attiecību. r., L., C.Ja rezonanses ķēdes frekvence ir vienāda ar tās sprieguma biežumu.
Rezonanse elektriskajā ķēdē ir pievienots periodiska enerģijas enerģijas enerģijas enerģijas pāreja magnētiskais lauks un otrādi.
Ar rezonansi elektriskajā ķēdē, mazie spriegumi, ko izmanto ķēdēm, var izraisīt ievērojamas strāvas un spriedzes atsevišķās jomās. Ķēdēs kur r., L., C.pastāvīgi savienots, var rasties sprieguma rezonanse, un ķēdē, kur r., L., C.savienots paralēli, - rezonanse Tokov.
Rezonanse - fenomens straujš pieaugums amplitūdas piespiedu svārstību, kas notiek, kad frekvence savas svārstības ir sakrīt ar svārstību biežumu, kas paredzēta spēka

rezonanses frekvenci var atrast no izteiksmes

,

kur; F - rezonanses frekvence Hertz; L - induktivitāte Henrijā; C - tilpums trokādās.

16. 1. Strāvas darbs

Protams, elektriskā strāva nebūtu tik plaši izmantota, ja tā nav paredzēta vienam apstāklim. Pašreizējā darbība vai elektrība ir viegli konvertēšana uz jebkuru nepieciešamo enerģiju vai darbu: siltuma, mehāniskās, magnētiskās ...

Lai praktiski izmantotu pašreizējo, vispirms es vēlos uzzināt, kādu darbu jūs varat maksāt savā labā. Mēs veidojam formulu, lai noteiktu pašreizējo darbību:

Tā kā visas formulā iekļautās vērtības var izmērīt ar atbilstošām ierīcēm (ampērmetru, voltmetru, pulksteni), formula ir universāla.

Formula var ierakstīt arī vairākos citos veidos, izmantojot OHM likumu:

Ja sākotnējā formulā pašreizējai darbībai aizstāt pašreizējo spēku, kas reģistrēta šādā veidā, tad mēs saņemsim:

Ja OHM likums ir spriegums, tad:

Šo formulu izmantošana ir ērta, ja ķēdē ir kāds viens savienojums: paralēli pirmajam gadījumam un secīgajam otrajam

Sīkāka informācija 2017. gada 26. februārī

Kungi, visi no jums vēlreiz laipni gaidīti! Mūsdienu rakstā es gribētu izvirzīt tēmas attiecībā uz enerģija un enerģija (operācija) pārmaiņus pašreizējās ķēdēs. Šodien mēs uzzinām, kas tas ir un iemācīties tos noteikt. Tātad, brauca.

Pirms sākat kaut ko, lai apspriestu par mainīgo strāvu, atcerēsimies, kā mēs noteicam jaudu gadījumā līdzstrāva. Jā, jā, mums bija atsevišķs raksts par šo tēmu, atcerieties? Ja nē, es jums atgādinu, ka gadījumā, ja tieša strāva, vara ķēdē tiek uzskatīta par ļoti vienkāršu, saskaņā ar vienu no šiem trim brīnišķīgajiem formulām:

kur p ir vēlamā jauda, \u200b\u200bkas tiek piešķirta Restoram;

Es esmu strāva ķēdē, izmantojot R rezistoru;

U - spriegums pret rezistoru R.

Tas viss ir lieliski. Bet kā būt gadījumā maiņstrāvaun jo īpaši - sinusoidāls? Galu galā, tur mums ir desas sinusa, vērtības pašreizējā un sprieguma maina visu laiku, tagad viņi ir vienatnē, pēc brīža - jau citi, ti.e., izsakot zinātnisko valodu, viņi ir laika funkcijas. Izmantojot mūs iegūtās zināšanas iepriekšējais ievaddaksts , Mēs varam ierakstīt šo likumu par spēka maiņu:

Tagad mēs neatkārtosimies, ka ir kaut kas, ko tas viss tika rūpīgi izskatīts pēdējo reizi.

Pilnīgi līdzīgi, jūs varat uzrakstīt spriedzes atkarību no laika, lai mainītu sinusoidālu strāvu

Līdz šim mēs uzskatām, ka mums ir ķēdēs tikai rezistori (Konditorori un induktori nav klāt), tāpēc spriegums un strāva sakrīt fāzē savā starpā. Nesaprotu, kāpēc tā tik? Nekas, nākotnē mēs to analizēsim detalizēti. Tikmēr tas nozīmē, ka fāzes gan pašreizējo izmaiņu likumā, gan sprieguma maiņu var izmest.

Un tagad skatoties uz šīm trim līnijām ar formulām un salīdzinot tos starp sevi, vai kāda ideja nāk prātā? Piemēram, ko mēs varētu aizstāt pašreizējo vai spriegumu jaudas formulā ... šī ideja bija? Tas ir tikai brīnišķīgi! Let's realizēt to tagad! Tā kā mums ir strāva, un spriegumi ir atkarīgi no laika, visi trīs saņēma jaunus power formula Absolūti būs atkarīgs no laika.

Ak, taisni acīs ripples no deguna blakusdobumiem. Bet viss ir diezgan vienkāršs un acīmredzams, no kurienes tas noticis, vai ne? Tāpēc tas ir visvairāk formulas aprēķiniet tūlītēju jaudu noteiktā laikā. Mikroshēma ir tas, ka ja mainīga strāva plūst caur rezistoru, tad katrā brīdī tas tiks uzsvērts visās runā dažādās varas: Pretējā gadījumā, tā nevar, jo amplitūda strāvas caur rezistoru ir atšķirīgs visu laiku. Vēl viena lieta ir tāda, ka vizuāli, ar augstu pašreizējo pārmaiņu biežumu, mēs, visticamāk, nepamanīsim, ka: rezistora temperatūra nebūs haotiski lēkt uz jaudas izmaiņu ciklu, kas izceļas uz to. Tas būs tāpēc, ka rezistors pateicoties tās masas un siltuma jaudas synthegrates šīs temperatūras atšķirības.

Tātad, ar jaudu vairāk vai mazāk skaidrs. Un kā ar enerģiju? Nu, tas ir, ar siltumu, kas izceļas pret rezistoru? Kā novērtēt šo ļoti enerģiju? Lai to izdarītu, mums ir jāatceras, kā ir pievienota jauda un enerģija. Mēs jau esam ietekmējuši šo tēmu rakstā par jauda DC Circuit . Tad šis jautājums vienkārši nolēma: ar pastāvīgu strāvu, tas ir pietiekami, lai reizinātu jaudu (kas nav atkarīga no laika, un visu laiku ir vienāds) brīdī novērošanas un iegūt enerģiju izceļas šajā laikā. Ar mainīgo strāvu viss ir sarežģītāks, jo jauda ir atkarīga no laika. Un, diemžēl, tas nav nepieciešams darīt bez integrāliem ... Kas tas ir kopumā šī neatņemama? Cik droši, daudzi no jums zina integrāls ir tikai laukums saskaņā ar grafiku. Šajā konkrētajā gadījumā saskaņā ar varas atkarības diagrammu laikā P (t). Jā, tāpēc viss ir vienkāršs.

Tātad, enerģija (vai darbs, kas būtībā ir vienāda) maiņstrāvas ķēdē tiek uzskatīta par šādu

Šajā formulā Q. - tas ir vēlamais maiņstrāvas darbs (enerģija) (viss tiek mērīts arī džoulos), \\ t P (t) - likums par varas maiņas laiku, un T. - Faktiski, laika posms, kad mēs uzskatām, un kura laikā pašreizējie darbi.

Vispārīgi runājot, šo izteiksmi var uzskatīt par vispārēju tiešo kārtību, un mainīgajam (ar mainīgo strāvu var būt jebkura forma, ne vienmēr sinusoidālā). Visos EIH gadījumos ir iespējams apsvērt enerģiju, izmantojot šo šādu neatņemamu. Ja mēs aizvietojam šeit p (t) \u003d const (DC), pēc tam, pamatojoties uz iezīmi, kas ir neatņemama no konstanta, aprēķina rezultāts būs absolūti tāds pats kā tad, ja mēs vienkārši reizinātu jaudu uz brīdi, tāpēc ir Neviens punkts neuztraucas un apsvērt integrālus tiešā strāvas priekšmetā. Bet ir lietderīgi zināt, ka būtu kāds cits attēls. Tagad kungi, es lūdzu jūs atcerēties galveno secinājumu no visas šīs pļāpas - ja mēs vēlamies atrast izlaisto enerģiju laikāT (bez atšķirības, kāda strāva ir pastāvīga vai mainīga), tad to var izdarīt, atrodot apgabalu ar jaudas atkarības grafiku laikā pēc intervāla no 0 līdz T.

Ja jūs lietojat straumes sinusoidālu un aizstāt īpašas izteiksmes atkarībai no varas no laika, tad enerģiju var aprēķināt saskaņā ar vienu no šādām formulām

Kungi, es teikt uzreiz, manos rakstos es nesaku, kā veikt integrālus. Es ceru, ka jūs to zināt. Un, ja ne - nekas briesmīgs, nesteidzieties, lai aizvērtu rakstu. Es centīšos veidot prezentāciju, lai integrālu nezināšana neizraisa jūsu apziņā līdz letālai kļūdai. Ļoti bieži tie nav nepieciešami, lai tos varētu uzskatīt par rokturiem, bet jūs varat aprēķināt specializētās programmās vai pat tiešsaistē daudzās vietās.

Tagad pieņemsim visu iepriekš minēto konkrētu piemēru. Kungi, īpaši jums, es sagatavojos zīmējumus 1. Apskatiet to. Attēls ir caurules.

1. attēls - Jaudas atkarība no laika uz AC un DC

Ir divas grafikas: augšējā rāda atkarību no varas uz laiku, ja mainīga sinusoidālā strāva, un zemākā - attiecībā uz DC gadījumā. Kā es tos veidoju? Ļoti vienkārši. Par pirmo grafiku, es ņēma šo iepriekš rakstisko formulu.

Mēs pieņemsim, ka sinusoidālā pašreizējā amplitūda vienāds I m \u003d 1 a, rezistora pretestība, uz kura jauda izkliedē, ir vienāds R \u003d 5 omiun sinusa frekvence ir vienāda f \u003d 1 HzKas atbilst apļveida frekvencei

Tas ir, formula, par kuru mēs veidojam diagrammu no maiņstrāvas varas ir forma

Tas ir šai formulai, ka augšējā diagramma ir veidota 1. attēlā.

Un kā ar zemāko grafiku? Kungi, labi, viss ir vienkāršs. Es turpināju no fakta, ka ar to pašu rezistoru R \u003d 5 omi Pastāvīga strāva I \u003d 1 a. Tad kā vajadzētu būt skaidram no jOULE LENZA likums Šis rezistors izkliedēs šādu varu.

Tā kā pašreizējā ir pastāvīga, šī vara būs vienāda jebkurā laikā. Un par tādiem brīnišķīgiem atsauces stabilitātes gadījumiem, lielā un varenā matemātika nodrošina grafiku taisnas līnijas formā. Ko mēs redzam 1. attēla apakšējā diagrammā.

Ir skaidrs, ka vienreiz caur mūsu pieciem tilpuma rezistoriem plūst strāva, tad ir atšķirīga jauda un daži enerģijas tiek izkliedēti. Citiem vārdiem sakot, rezistors tiek apsildīts uz tā atbrīvotā enerģijas rēķina. Mēs jau esam apsprieduši, ka šī enerģija tiek ņemta vērā, izmantojot neatņemamu. Bet, kā mēs teicām, ir arī šīs integrālās attēlojums - tas ir vienāds ar grafika teritoriju. Es shaved šo zonu 1. attēlā, tas ir, ja mēs atrodam, kas ir vienāds ar platību zem augšējās un apakšējās diagrammas, tad mēs definēsim, cik daudz enerģijas tika izlaists pirmajā un otrajā gadījumā.

Nu, ar apakšējo diagrammu, viss ir vienkāršs. Ir taisnstūris ar augstumu 5 W un platums 2 sekundes. Tāpēc platība (tad jūs domājat enerģiju) ir elementārs

Ņemiet vērā, ka šis rezultāts precīzi sakrīt ar formulu, ko mēs iegūstam, lai aprēķinātu DC enerģiju vienā no iepriekšējiem rakstiem.

Ar augstāko grafiku viss nav tik vienkārši. Tur mums ir nepareiza forma, un vienkārši tāpēc nevar teikt, ka šī platība ir vienāda. Drīzāk jūs varat teikt - tas ir vienāds ar to, ir neatņemama

Šī neatņemama aprēķina rezultāts ir vienāds ar konkrētu numuru, un šis skaitlis ir tikai vēlamā enerģija, kas ir atdalīta pret rezistoru. Mēs neizmirsīsim šo integrālo. Aprēķināt šādu neatņemamu rokturu nebūs grūti personai, vismaz virspusēju draugu ar matemātiku. Ja tas joprojām izraisa grūtības vai tikai slinkums, lai skaitītu sevi - ir milzīgs daudzums Capra, kas to darīs jums. Vai nu ir iespējams aprēķināt šo neatņemamo jebkurā vietā: pēc pieprasījuma Google "Integrals Online" ir pietiekams skaits rezultātu. Tātad, nekavējoties dodieties uz atbildi, un tas ir vienāds

Tā. Enerģija, kas tiek izlaista rezistorā sinusoidālā strāvas plūsmā ar amplitūdu 1 un gandrīz divas reizes mazāk nekā enerģija, kas tiks atšķirīga, ja pastāvīga strāva 1 A. Tas ir skaidrs - pat vizuāli 1. attēlā Platība zem augšējā diagrammā ir pamanāms zem zem apakšas.

Kaut kā, Kungs. Tagad jūs zināt, kā aprēķināt enerģiju un enerģiju mainīgā ķēdē. Tomēr šodien mēs aplūkojām diezgan sarežģītu ceļu. Izrādās, ka ir vienkāršākas metodes, izmantojot tā saukto pastāvošs Pašreizējās un sprieguma vērtības. Bet par to nākamajā rakstā.

Tikmēr - visi no jums liels veiksmi, paldies par lasīšanu, un tagad!

Pievienoties mūsu

Kā mēs esam redzējuši, sinusoidālajā maiņstrāvas ķēdē, parasti runājot, fāzes nobīde notiek starp pielietoto spriegumu un pašreizējo:

Tūlītēja jauda. Fāzes nobīde ir atkarīga no saiknes starp aktīvajām un reaktīvajām pretestībām un līdz ar to biežumu, jo spriegums un strāva ķēdē atšķiras atkarībā no biežuma, tad kad pašreizējā operācijas skaits ir nepieciešams apsvērt šādu nelielu laika periodu Lai sprieguma un pašreizējās vērtības var uzskatīt par pastāvīgu:

No šejienes izrādās šādu izteiksmi momentānai jaudai:

Vērtību aizvietošana no (1) šeit, mēs saņemam

Izmantojot trigonometrisko identitāti

skatiet (4) šādā formā: \\ t

Iezīmes tūlītējai jaudai (5) sastāv no diviem noteikumiem: viens no tiem nav atkarīgs no laika, un otrais svārstību ar dubultu frekvenci, kas nozīmē, ka enerģijas plūsmas virziens mainās divreiz katram piemērošanas periodam Piemērots spriegums: kādu daļu no enerģijas perioda iekļūst ķēdē no maiņstrāvas avota, un citā daļā tas tiek atgriezts atpakaļ. Vidējais enerģijas plūsmas periods ir pozitīvs, I.E. Enerģija iekļūst ķēdē no avota.

Vidējā jauda. Esošās vērtības. Ja jūs interesē maiņstrāvas darbība laika intervālā, kas ir salīdzināma ar periodu, tad izteiksmē (15) par varu, abi noteikumi būtu jāņem vērā. Aprēķinot laika periodā veikto darbu, ievērojami pārsniedza periodu, otrā termina ieguldījums būs niecīgs. Šajā gadījumā, nevis (5), jūs varat izmantot izteiksmi vidējā jauda p:

Bieži šī formula ir rakstīta formā

kur i un ir tā sauktās pašreizējo un sprieguma spēku pašreizējās vērtības, daudzas piemērotas amplitūdas vērtības:

Esošo vērtību izmantošana, nevis amplitūdas, ir ērta, jo slodzē ar tīri aktīvu pretestību, kur izteiksme (7), lai enerģijas būs tāda pati kā DC.

Zaudējumi pārneses līnijās. Patērētājs parasti tiek piegādāts ar noteiktu vērtības spriegumu, tāpēc tas pats vara p tiks patērēts, kad dažādas vērtības Strāva ķēdē I, atkarībā no fāzes nobīdes starp strāvu un spriegumu. Priekš

mazām pašreizējās vērtībām jābūt lielām, kas noved pie lieliem siltuma zudumiem pārvades līnijas piegādes līnijās.

Ja - pretestība pārvades līnijas, tad izkliedētā jauda siltuma zudumiem līnijā ir vienāds. Izsakot strāvu ķēdē ar (7), lai iegūtu

Lai samazinātu zaudējumus, tas jāsasniedz kā mazāka fāzes nobīde starp strāvu un spriegumu slodzē.

Lielākā daļa mūsdienu patērētāju elektroenerģija Sinusoidālā strāva ir induktīvās slodzes, straumes, kurās atpaliek no fāzes no barošanas sprieguma. Šāda patērētāja ekvivalentu shēmu var attēlot secīgi savienotas aktīvās pretestības un induktivitātes veidā (143.a att.). Atbilstošā vektora diagramma ir parādīta attēlā. 144a. Strāva caur slodzi atpaliek no piemērotā sprieguma uz noteiktu leņķa enerģijas patēriņu. Power saskaņā ar (7) ir vienāds ar

Fig. 143. Līdzvērtīga patēriņa diagramma ar induktīvo slodzi (A) un papildu kondensatora iekļaušanu palielināšanai

Fig. 144. Vector diagrammas, kas attēlotas attēlā. 143.

No šīs formulas var redzēt, ka pie sprieguma, tādu pašu jaudu var iegūt jebkurā citā pašreizējā tāda, ka vektors, kas pārstāv savu vektoru (parādīts insulta līnija 144.a att.) Beidzas uz perpendikulāri līdz galam no beigas virzienā, kā tas ir, bet, ja un tādā pašā jaudā, siltuma zudumi piegādes stieples būs mazāk.

Samazinot zaudējumus. Kā nodrošināt, ka fāzes nobīde starp spriegumu un strāvu ķēdē samazinājās? Ir viegli saprast, ka to var savienot paralēli slodzes palīgkapacitatoram (1436. att.). Šajā gadījumā vektora diagramma tiks apskatīta 1. attēlā. 144b. Vektori, kas attēlo izmantoto spriegumu un strāvu caur slodzi, paliks nemainīgs, un pilnīga strāva Unbranched ķēdē, kas vienāds ar strāvu daudzumu caur slodzes un palīgkapacitatoru, tiks parādīts vektors, izvēloties kondensatora kondensatoru, to var panākt, ka fāzes nobīde pieņemt norādīto vērtību 9.

No attēla. 1446 Ir redzams, ka vektora garums ir vienāds

Bet ar (10) palīdzību mēs atrodam strāvas amplitūdas vērtību kondensatorā, kas saistīta ar formulas aizvietošanas amplitūdas vērtību (11), mēs atrodamies

Tādējādi ir diezgan vienkārši un efektīva metode Zaudējumu samazināšana maiņstrāvas līniju pārvades līnijās, kas saistītas ar slodzes izturības reaktīvo raksturu: kondensatora savienojums induktīvajā slodzē ļauj iegūt vienādu ar nulles fāzes nobīdes vērtību 9.

Augsta sprieguma pārraides līnijas. Bet pat tad, ja slodzes pretestība ir tīri aktīva, un fāzes nobīde starp spriegumu un strāvu, ti.e., termiskie zaudējumi pārvades līnijā joprojām ir neizbēgami. Vai ir iespējams tos samazināt jebkādā veidā? Atbilde uz šo jautājumu sniedz formulu (9). No tā var redzēt, ka noteiktā jaudas vērtībā jaudas patērētājam P, siltuma zudumu līnijā var samazināt vai samazināt pretestību pārvades līniju vadiem, vai palielināt maiņstrāvas spriegumu, kas piegādāta patērētājam. Līnijas rezistences samazinājums pašlaik ir iespējama tikai zināmajiem ierobežojumiem, tāpēc pirms efektīvas supravadāmu elektropārvades līnijas ar zaudējumiem ir nepieciešams risināt sprieguma palielināšanos.

Transformators. Lai pārvērstu spriegumu elektrostacijās un patērētāji izmanto transformatorus (145. att.). Transformatoram ir slēgta forma, kas izgatavota no magnētiskā (viegli magnetizēta) materiāla, kas sedz divus tinumus: primāro un sekundāro. Galvenie primārās tinumu (transformatoru ievade) ir savienoti ar tīklu

aC, un beigas sekundāro tinumu (izejas) - patērētājam elektroenerģijas. EMF. elektromagnētiskā indukcijaRodas sekundārajā tinumu ir proporcionāls pagriezienu skaitam tajā.

Fig. 145. Transformators: Vispārējs skats, shematisks ierīce un kondicionāls attēls diagrammās

Tāpēc mainot šo pagriezienu skaitu, jūs varat mainīt spriegumu pie transformatora produkcijas plaši.

Apsveriet transformatora darbības principu. Pieņemsim, ka pirmais transformatora otrais tinums ir atvērts, un galvenais sinusoidālais spriegums tiek barots primārajā. Tas ir tukšgaitas režīms. Tāpat kā jebkurš induktora induktors, transformatora primāro tinumu var uzskatīt par secīgu induktīvu un aktīvo izturību sprieguma par primārās tinuma induktīvo ietekmi, ir pirms pašreizējā posma un tādējādi spriegums par tās aktīvo pretestību tādēļ leņķim, tāpēc amplitūdas vērtības, kas iesniegtas primārajiem sprieguma tinumiem un spriegumiem un saistībā ar saistībām

Protams, nav iespējams tieši izmērīt un individuāli, jo galvenais tinums, stingri runājot, nav secīgi savienota induktivitātes un aktīvās pretestības katram tinuma elementam ir gan induktivitāte, gan pretestība. Tā ir tā sauktā ķēde ar izplatītiem parametriem. Bet, aprēķinot, ir iespējams nomainīt reālo tinumu uz ķēdes ar koncentrētiem parametriem - induktora induktors un rezistors, kas savienots ar sēriju, jo caur katru avota ķēdes elementu ir tāda pati strāva.

Spriegums par induktivitāti katrā laika brīdī kompensē sevis indukcijas emf primārajā tinumu tā

Ja viss magnētiskais plūsma, ko rada pašreizējā tinumu strāva, ir pilnīgi, i.e. bez izkliedes, iekļūst sekundārā

tukšums, sekundārais tinums izraisīja katrā otrāstra līmeņa mijā būs tāds pats kā katrā primārās tinuma mijā. Tāpēc attieksme elektromotīvju jauda Primārajos un sekundārajos tinumos ir vienāds ar pagriezienu skaita attiecību:

Atklātā sekundārās tinuma kontaktā ir spriegums, kas vienāds ar IT EDC izraisīto:

Aizvietojot šeit no (15) un ņemot vērā (14), mēs saņemam

Tukšgaitas režīms. Tādējādi sprieguma vērtība atvērtā sekundārajā tinumu transformatora ir proporcionāla spriegumam, kas nav barots ar primāro tinumu, bet tikai spriegums par primārās tinumu induktīvo ietekmi no šejienes nekavējoties kļūst par transformatora kodola lomu. Faktiski, no formulas (13) izriet, ka induktivitātes spriegums būs tuvāk spriegumam, ko piegādā transformatora ievadei, jo lielāka ir primārās tinumu induktīvā izturība salīdzinājumā ar tās aktīvo izturību, kas ir kodola klātbūtne no a Materiāls ar augstu magnētisko caurlaidību noved pie vairāku induktivitātes pieaugumu. Pie tik transformators tukšgaitā zīme mīnus nozīmē, ka šie spriegumi ir antiphase. Sakarā ar pašreizējās pašreizējās primārās tinuma induktīvās induktīvās induktīvās induktīvās ietekmes, neliela vidējā ķēde.

Transformators zem slodzes. Kad transformatora otrā ķēde ir slēgta ar kādu slodzi sekundārajā tinumu, tiek parādīta strāva. Magnētiskais plūsma, ko rada šī strāva ir vērsta tā, ka saskaņā ar Lenz likumu tas novērš izmaiņas magnētiskā plūsma tiek izveidota primārajā tinumu. Ja strāva primārajā tinumā nemainījās, tas novestu pie magnētiskā plūsmas samazināšanās. Tātad, iekļaušana slodzes otrreizējā ķēdē ir līdzvērtīga samazināšanos induktivitātes primārās ķēdes.

Taču induktīvās pretestības samazinājums nekavējoties izraisa strāvas pieaugumu primārajā tinumu, samazinot fāzes nobīdi starp spriegumu un strāvu, un tādējādi palielināsies no ārējās ķēdes. Tādējādi, ja pie tukšgaitas transformators ir gandrīz tīrs

induktīvā rezistence, tad kā transformatora slodzes palielinās, I.E. Pašreizējā vidējā ķēdē, transformatora primārās tinumu pretestības būtība kļūst tuvāka aktīvajam.

Ja enerģijas zudums transformatorā ir mazs, tad, pamatojoties uz enerģijas enerģiju enerģijas taupīšanas, elektroenerģijas patērēto transformatoru pilnībā nosūta slodzē. Tad ar (6) palīdzību jūs varat rakstīt

kur - fāzes maiņās starp pašreizējo un spriegumu primārajā un sekundārajā ķēdēs.

Iepriekš minētais transformatora darbības apsvērums attiecas uz idealizētu transformatora gadījumu bez zaudējumiem. Reālajā transformatorā vienmēr ir zaudējumi, kas saistīti ar džoulu siltuma izdalīšanos tinumos ar Foufo straumēm ar neatgriezeniskām parādībām, pārvietojot kodolu un izkliedējot magnētisko plūsmu. Bet mūsdienu transformatoros kopējie zaudējumi nepārsniedz dažus procentus no nosūtītās jaudas. Transformatoru efektivitātes koeficients ir ļoti augsts un atrodas 95-99,5% robežās.

Iztaisnošanas maiņstrāva. Daudziem praktiskiem lietojumiem ir nepieciešams pārvērst mainīgo sinusoidālu strāvu vienā virzienā. Šis mērķis ir taisngrieži, kura darbība ir balstīta uz vienpusēju cauruļu un pusvadītāju diodu vadītspēju.

Ir iespējams saprast taisngrieža efektu, kas nav saprotams vienpusējas vadītspējas mehānisma fiziskā rakstura.

Vienkāršākā taisngriezuma diagramma ir parādīta attēlā. 146a. Tas ir viena Alpapid taisngriezis, kurā strāva caur kravas plūsmām tikai pusi no katra piemērotā sinusoidālā sprieguma perioda.

Fig. 146. Taisnotāju shēmas: viena Alpapid (A), divprecizitāte (b) un sprieguma dubultošanās (b)

Tiesvedības tilta shēmā, kas parādīta 1. attēlā. 1466, strāva caur kravu iet vienā virzienā gan katrā perioda laikā. Bet tādā divu runas taisngriežā strāva joprojām ir impulsa. Lai izlīdzinātu tos

pulsācijas izmanto tā sauktos elektriskos filtrus, ja ne tikai, lai iegūtu vienu virzienu, bet arī pastāvīgu spriegumu.

Skaitļos, kas parādīti 1. attēlā. 146. a, b shēmas Maksimālā sprieguma vērtība (ar perfektām diodēm) ir vienāda ar piemērotā sinusoidālā sprieguma amplitūdas vērtību. Parādīts attēlā. 146 Taisngrieža diagrammā slodzes spriegums ir gandrīz divreiz vairāk nekā pielietotā sprieguma amplitūdas vērtība, ja kondensatoru novadīšanas laiks, izmantojot slodzes pretestību, ievērojami pārsniedz sinusoidālā sprieguma periodu. Tas ir tā sauktais sprieguma dubultošanas shēma.

Uzdevumi

1. Transformatora primārās likvidācijas aktīvā pretestība padara to induktīvu pretestību, ko spriegums būs atvērtā sekundārā tinumu ar divreiz vairāk pagriezienu, ja primārais tinums ir iekļauts 220 V sprieguma tīklā?

Lēmums. Spriegums atklātā otrajā tinumā ir saistīta ar spriegumu pie primārās tinuma induktīvās pretestības ar saikni (17). Tāpēc, ja tiek izskatīts, esošajām vērtībām, mums ir aizrīties, ja katlu pretestība (reaktīvā slodze) un

Kādos gadījumos, aprēķinot maiņstrāvas darbību, varat izmantot izteiksmi (6) vidējai jaudai, nevis izteiksme (5) uz momentāno varu?

Kā siltuma zudumus barošanas līnijās var samazināt, mainot slodzes pretestības raksturu? Kāpēc maiņstrāvas tīklos enerģijas patērētājam vajadzētu būt gandrīz aktīvai kā visai pretestībai?

Kāda ir priekšrocība, izmantojot augstas sprieguma līnijas elektrības pārraidei?

Kāda ir kodols no materiāla ar augstu magnētisko caurlaidību spēlē transformatoru? Kāpēc dzelzs kodols transformatora vākt no atsevišķām izolētām plāksnēm?

No formulas (17) No tā izriet, ka sprieguma transformācijas koeficientu nosaka pagrieziena skaita attiecība šķietami, zaudējot zaudējumus transformatorā, jo mazāks par vērtību kā aktīvu pretestību palielinās, palielinoties arvien vairāk pagriezienu. Kāpēc tinumu transformatori parasti satur lielu skaitu pagriezienu?

Vai ir iespējams iekļaut transformatoru DC tīklā?

Laikā uz taisngriežu slodzi izvelciet plūsmas ātruma grafikus, kuru diagrammas ir parādītas 1. attēlā. 146 A, b.

Paskaidrojiet, kāpēc taisnoja shēmas shēmā. 146 V sprieguma dubultošanās notiek. Uzaiciniet iztaisnošanas shēmu, kurā sprieguma trīskāršošana notika uz slodzes.