КАТЕГОРИИ: Главная Случайная страница Познавательное Новые статьи Контакты Заказать работу 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)

Мгновенная, активная, реактивная и полная мощности в цепях синусоидального тока Лекция 8. Мощность в цепях синусоидального тока. Входные и передаточные характеристики Цель лекции: рассмотреть вопросы преобразования энергии в электрической цепи, в мгновенную, активную, реактивную и полную мощности синусоидального тока. Передача энергии w по электрической цепи, рассеяние энергии, то есть переход электромагнитной энергии в тепловую, а также и другие виды преобразования энергии характеризуются интенсивностью, с которой протекает процесс. Интенсивность передачи или преобразования энергии называется мощностью р (8.1) .

Выражение для мгновенного значения мощности в электрических цепях имеет вид

(8.2)

.

Приняв начальную фазу напряжения за нуль, а сдвиг фаз между напряжением и током за , получим

(8.3)

.

Рисунок 8.1

Когда мгновенная мощность отрицательна (рисунок 8.1),, т.е. когда направления напряжения и тока в двухполюснике противоположны, энергия возвращается из двухполюсника к источнику питания. Среднее за период значение мгновенной мощности называется активной мощностью.

(8.4)

.

Активная мощность, потребляемая пассивным двухполюсником, не может быть отрицательной (иначе двухполюсник будет генерировать энергию), поэтому , т.е. на входе пассивного двухполюсника . Случай Р=0, теоретически возможен для двухполюсника, не имеющего активных сопротивлений, а содержащего только идеальные индуктивные и емкостные элементы.

Резистор (идеальное активное сопротивление).

Рисунок 8.2

Здесь напряжение и ток (см. рисунок 8.2) совпадают по фазе , поэтому мощность всегда положительна, т.е. резистор потребляет активную мощность

(8.5)

Катушка индуктивности (идеальная индуктивность)

При идеальной индуктивности ток отстает от напряжения по фазе на . Поэтому в соответствии с (8.3) можно записать

(8.6)

Рисунок 8.3

Участок 1-2: энергия , запасаемая в магнитном поле катушки, нарастает.

Участок 2-3: энергия магнитного поля убывает, возвращаясь в источник.

Конденсатор (идеальная емкость).

Аналогичный характер имеют процессы и для идеальной емкости. Здесь . Поэтому из (8.3) вытекает, что . Таким образом, в катушке индуктивности и конденсаторе активная мощность не потребляется (Р=0). Происходит только циркуляция энергии: электрическая энергия запасается в электрическом поле конденсатора на протяжении четверти периода, а на протяжении следующей четверти периода вновь возвращается в сеть. В силу этого катушку индуктивности и конденсатор называют реактивными элементами, а их сопротивления Х_L и Х_С, в отличие от активного сопротивления R резистора, – реактивными. Интенсивность обмена энергии принято характеризовать реактивной мощностью.

(8.7)

.

Она положительна при отстающем токе (индуктивная нагрузка- ) и отрицательна при опережающем токе (емкостная нагрузка- ). Единицу измерения реактивной мощности называют вольт-ампер реактивный (ВАр).

8.2 Полная мощность

Помимо понятий активной и реактивной мощностей в электротехнике широко используется понятие полной мощности

(8.8)

.

Активная, реактивная и полная мощности связаны следующим соотношением

(8.9)

.

Отношение активной мощности к полной называют коэффициентом мощности. Из приведенных выше соотношений видно, что коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига между током и напряжением. Итак

(8.10)

.

Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 1340; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!