КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Цепь с емкостью
В электрической цепи (рис. 4.14) действию переменного напряжения и оказывает противодействие падение напряжения на конденсаторе ис, создаваемое током. При этом мгновенное значение тока i, изменяющее заряд конденсатора q, такое, что создаваемое этим зарядом напряжение конденсатора в любой момент времени уравновешивает действие напряжения цепи, т. е. ис=и. В моменты времени, когда конденсатор полностью заряжен, ис = ит, i = 0 (ток перестал заряжать конденсатор, в следующий момент времени конденсатор будет разряжаться). Значит, синусоидальный ток и напряжение сдвинуты по фазе на 90°. Фактором, сдвигающим по фазе ток, является напряжение электрического поля зарядов конденсатора. Изменение напряжения на обкладках конденсатора происходит за счет изменения тока. Ток — причина возникновения напряжения конденсатора, напряжение — следствие. Поэтому на емкости ток опережает напряжение по фазе на угол 90° (1) (рис. 4.15). Примем и = Umsinωt. Используя формулы (2.1) и (1.6), получаем i = dq/dt = Cdu/dt = Cd(Um sin ωt)/dt = ωCUm cos ωt =Im sin (ωt + 90° ), что подтверждает положение (1) и дает выражение Im = UmωC. Разделив его на √2, имеем I = UωС, откуда I = U/XC, где Xс = 1/(ωС). I=U/XC; (4.5) Хс = 1/(ωС)= 1 /(2πfС); Хс = U/I. (4.6) Формула (4.5) отражает закон Ома для участка цепи с емкостью, а (4.6) позволяет рассчитать емкостное сопротивление. В формуле (4.5) значение Хс относится к действующим значениям тока и напряжения. Для мгновенных значений тока эту формулу применить нельзя, так как, например, в моменты времени, когда конденсатор разряжен, q = 0, и = 0, i = Im (рис. 4.15), а по формуле получилось бы i = и/Хс = 0/Хс = 0, что неправильно. В цепи с емкостью мгновенное значение мощности р = ui непрерывно изменяется по графику pit) (рис. 4.16).
При зарядке конденсатор потребляет энергию, при разрядке отдает ее назад в цепь, поэтому среднее значение мощности за период (т. е. активная мощность) равно нулю. Для количественной характеристики интенсивности обмена энергией между источником и конденсатором введено понятие реактивной мощности Qc, которая равна максимальному значению мгновенной мощности p= иi = Um sin ωt ·I m cos ωt = Um Im /2 · sin 2ωt = UI sin 2ωt = Qc sin 2ωt, т.е. Qc =UI = I2 Xc
Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 353; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |