Баланс потужностей для кола змінного струму
Баланс потужності можна визначити рівнянням 
, де 
- потужність усіх джерел живлення,
- потужність усіх приймачів кола, тобто 
Треба пам’ятати, що добуток 
береться зі знаком “-“, коли напруга та струм джерела протилежні за напрямком. Якщо напруга на джерелі та струм через нього збігаються за напрямком, то добуток треба брати додатним.
Внутрішній опір джерела живлення (звичайно джерела струму) вважають звичайним приймачем електричної енергії.
Змішане з’єднання R, L, C елементів
Розглянемо змішане з’єднання елементів резисторів, котушок індуктивності і конденсаторів (рис.34) і знайдемо струми і падіння напруг на всіх елементах кола.
Перший закон Кірхгофа в комплексному вигляді для вузла “а” заданого кола: 
;
Другий закон Кірхгофа для замкненого кола:
,
де 
- діюче значення струму в комплексному вигляді на нерозгалуженій ділянці кола,
- діюче значення напруги в комплексному вигляді на вході схеми.
1. Для знаходження струмів і напруг складемо нову еквівалентну схему (рис.35) і визначимо повний опір кожної гілки:
Загальний опір паралельних гілок 2 і 3 в комплексному вигляді: 
.
2. Спростимо схему (переходимо від рис.35 до рис.36): Виходячи з рис.36 повний опір схеми в комплексному вигляді:
.
3. За законом Ома знаходимо струм на нерозгалуженій ділянці кола:
|
|
|
4. Знаходимо напругу на ділянці ab: 
Обчислення 
дає можливість визначити струми в паралельних гілках:
5. Знаходимо падіння напруги на всіх елементах:
6. Перевірку правильності обчислень проводимо за допомогою балансу потужностей.
Повну потужність, яку споживають споживачі з активним опором:
потужність, яку споживають всі споживачі з реактивним опором:
.
Чисельне значення повної потужності кола: 
.
Потужність може бути представленою у вигляді дійсної і уявної частин: 
. І якщо 
, а 
, то баланс потужності для кола сходиться, а це підтверджує правильність розв’язання задачі.
Примітка:Якщо комплексне значення струму визначається за формулою 
то спряженою величиною буде комплексне значення струму 
.
Література:
1. Паначевний Б.І., Свергун Ю.Ф. Загальна електротехніка: Підручник.-3-є вид. – К.: Каравела, 2009 – 296с.
2. Малинівський С.М. Загальна електротехніка.- Л.:»Бескид Біт», 2003
3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. – М.:Энергоатомиздат, 1983
4. Титаренко М.В. Електротехніка: Навчальний посібник для студентов інженерно-технічних (неелектротехнічних) спеціальностей вузів. – К.:Кондор, 2009 – 240с.
|
|
|
Контрольні питання:
1. Навести рівняння електричного стану для послідовного з'єднання R,L,C- елементів.
2. Пояснити принцип побудови векторних діаграм на прикладі схеми послідовного з'єднання резистора, конденсатора, котушки індуктивності.
3. Пояснити трикутник напруг.
4. Пояснити трикутник опорів.
5. Пояснити вираз для визначення повного опору схеми при послідовному з'єднанні елементів.
6. В чому полягає явище резонансу напруг? Визначити умову виникнення цього явища і записати формулу для визначення резонансної частоти.
7. Намалювати графік залежності струму і повного опору кола з послідовно з'єднаними елементами R, L, С, коефіцієнта потужності від частоти при резонансі напруг.
8. Визначати резонансну частоту при резонансі напруг.
9. Навести рівняння електричного стану для паралельного з'єднання R, L, С- елементів.
10. Навести вирази для підрахунку активної, реактивної та повної провідностей.
11. Пояснити принцип побудови векторних діаграм на прикладі схеми паралельного з'єднання резистора, конденсатора, котушки індуктивності.
12. В чому полягає резонанс струмів? Обґрунтуйте негативні та позитивні властивості резонансу струмів.
|
|
|
13. Проаналізувати умови виникнення резонансу напруг.
14. Намалювати графік залежності струму, повного опору, коефіцієнта потужності від частоти для паралельного з'єднання елементів R, L, С у випадку резонансу струмів.
15. Пояснити принцип побудови векторних діаграм на прикладі схеми послідовного з'єднання резистора, конденсатора, котушки індуктивності.
16. Трикутник струмів і провідностей.
17. Записати формули для підрахунку активної, реактивної та повної потужностей.
18. Зобразити трикутник потужностей та написати вирази на основі цього трикутника для визначення активної, реактивної та повної потужностей.
19. Навести рівняння для підрахунку балансу потужностей у колах змінного струму.
Питання для самостійної роботи:
1. Обґрунтувати економічну важливість коефіцієнта потужності.
2. Навести способи та засоби підвищення коефіцієнта потужності.
3. Змішане з’єднання R, L, C елементів.
Тема № 3.Електричні кола трифазного струму
Лекція № 5
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 197; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!