Студопедия

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)

Лекция 9. Мощность цепи переменного тока




Из определения разности потенциалов следует, что работа электрического поля по перемещению положительного заряда из точки А с потенциалом в точку В с потенциалом определяется следующим выражением:

. (9.1)

 

Для элементарной работы получается:

; ; . (9.2)

Эта работа совершается за счет уменьшения энергии электрического поля:

, (9.3)

где – энергия электрического поля.

; (9.4)

, (9.5)

где – мгновенная мощность. (9.6)

 

Если p>0, то электрическая цепь потребляет энергию, если p<0, то электрическая цепь отдает электроэнергию.

В цепях переменного тока значение имеет не мгновенная мощность, а среднее ее значение за период.

Средняя мощность за период:

. (9.7)

Представим, что напряжение меняется по закону

, (9.8)

а цепь имеет индуктивный характер, таким образом, закон изменения тока можно записать так:

. (9.9)

Подставив в интеграл (9.7) выражения (9.8) и (9.9), получим:

(9.10)

 

(1) (2)

 

Функция (2) = 0, так как интеграл от периодической знакопеременной функции за период равен нулю.

, (9.11)

(9.12)

Среднее значение мощности за период называется активной мощностью. Она соответствует той части электроэнергии, которая необратимо преобразуется в другие виды энергии. Именно значение активной мощности важно для потребителей, поэтому стараются увеличить значение Р, увеличивая , т.е уменьшая значение .

Обратимся снова к значению мгновенной мощности:

       
   
 
 


(3) (4)

 

Здесь (3) – выражение, равное мощности , которая отражает колебания энергии в активном сопротивлении и представляет собой периодические колебания с амплитудой

. (9.14)

(4) – выражение равное мощности , которая отражает колебание энергии на реактивном сопротивлении и представляет собой гармонические колебания с амплитудой

, (9.15)

где – реактивная мощность,

U и I – действующие значения напряжения и тока.

Единица (вольт-ампер реактивный).

Физически реактивная мощность соответствует той части энергии, которой реактивное сопротивление обменивается с источником тока (ЭДС).

 

Полной мощностью S называется амплитудное значение переменных составляющих мгновенной мощности p и определяется как:

, (9.16)

Единица .

Из закона Ома для цепи переменного тока следует:

, (9.17)

аналогично для реактивной мощности:

. (9.18)

, (9.19)

. (9.20)

. (9.21)

Выражение (9.21) позволяет построить треугольник мощностей (рис. 9.1).

 

Рис. 9.1. Треугольник мощностей

 

, определенный ранее из выражения (9.21), называется коэффициентом мощности. Он показывает, какая часть мощности источника полностью расходуется потребителем, то есть переходит в активную мощность.

Чем больше , тем меньше потери энергии в цепи, связывающей источник и потребителя. Наибольшее значение равно 1.

Если или , т.е. , то нагрузка имеет активный характер.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-23; Просмотров: 437; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.