Презентация на тему Электрические цепи синусоидального тока

элементы в цепи синусоидального тока

Действующее значение синусоидального тока численно равно постоянному току, который

за время периода Т выделяет в резистивном элементе с сопротивлением R такое же количество тепла (Q_ ), как и ток синусоидальный (Q~).

Q_ = Q ~.

синусоидальной величины (продолжение).

;

Средним значением синусоидального тока (Iср) называют его среднеарифметическое значение за положительный полупериод

в цепи синусоидального тока
Необходимо определить соотношение между

синусоидальными током и напряжением по величине и по фазе.
u = Um sin (ωt+ψu )
По закону Ома для мгновенных значений

По второму закону Кирхгофа для заданной цепи:

в цепи
• в рассматриваемой цепи устанавливается синусоидальный ток с амплитудой
и

действующим значением

• начальная фаза тока равна начальной фазе напряжения ψi = ψu , при этом разность фаз, то есть напряжение и ток, в резистивном элементе
совпадают по фазе.

значений uR, i, рR
При графическом изображении временными

диаграммами синусоиды напряжения uR (t) и тока i(t) – подобны. На рисунке показаны временные диаграммы тока и напряжения при начальной фазе, равной нулю (ψi = ψu = 0).

Идеальный резистор в цепи
синусоидального тока (продолжение)

значений комплексное напряжение имеет вид:
Комплексный ток:
Закон

Ома в комплексной форме для идеального резистивного элемента в цепи синусоидального тока: комплексный ток прямо пропорционален комплексному напряжению и обратно пропорционален сопротивлению резистора.

Идеальный резистор в цепи
синусоидального тока (продолжение)

одинаково. При изменении начальной фазы напряжения оба вектора повернутся

на соответствующий угол.

Взаимное относительное направление векторов не меняется: они совпадают по направлению.
Угол между векторами напряжения и тока на векторной диаграмме определяет разность фаз φ. В частности в резисторе φ = 0.

Идеальный резистор в цепи
синусоидального тока (продолжение)

Подробней

p = uR • i.
Примем начальную фазу, равной нулю (ψi = ψu = 0).

Перейдя к действующим значениям напряжения и тока

и

Полученное выражение описывает характер изменения мощности в идеальном резисторе.

Идеальный резистор в цепи
синусоидального тока (продолжение)

изменяется по синусоидальному закону с двойной частотой вокруг среднего

значения
В течение всего периода мощность остается положительной. Это значит, что независимо от направления тока электрическая энергия всегда поступает от источника в идеальный резистивный элемент и необратимо преобразуется в другие виды энергии, совершая полезную работу.
Электрическая энергия в этом случае называется активной.

Идеальный резистор в цепи
синусоидального тока (продолжение)

активной мощностью и обозначается P:
или
Единицы активной мощности Р –

Вт, кВт, МВт.
Сопротивление

называется активным сопротивлением в цепи синусоидального тока

Единицы активного сопротивления R – Ом, кОм.

Идеальный резистор в цепи
синусоидального тока (продолжение)

расчет и анализ электрических цепей синусоидального тока с учетом

их особенностей. Использование того или иного способа определяется особенностями решаемой задачи.

Энергетическое действие синусоидального тока определяется его действующим значением. При расчете и анализе цепи синусоидального тока в комплексном виде и на векторной диаграмме в качестве параметра, определяющего величину тока и напряжения, используют их действующие значения. Соотношение действующего значения тока (напряжения) и его амплитуды:

2.

цепи синусоидального тока по величине и по фазе:
Ток

и напряжение резистора совпадают по фазе, т.е. разность фаз равна

Соотношение комплексных тока и напряжения на идеальном резисторе:

На векторной диаграмме векторы, изображающие ток и напряжение идеального резистора, направлены одинаково.

Интенсивность энергетических процессов в идеальном резисторе характеризуется активной мощностью P, определяемой действующими значениями тока и напряжения резистора или действующим значением тока и сопротивлением:

на схеме (R=3 Ом, f=50 Гц, комплексное напряжение

)

Записать комплексный ток, определить показания вольтметра, амперметра. Определить активную мощность резистора

б в г

тока
Заданы напряжения на двух участках этой цепи:
Пользуясь векторной

диаграммой, определить полное напряжение цепи (указать верно построенную векторную диаграмму).