Мкостный элементв цепи синусоидального тока

Индуктивный фильтр

Индуктивный фильтр - это катушка индуктивности (дроссель), включенная последовательно с нагрузкой. Катушка индуктивности (КИ) - это отрезок проводника, намотанный на что-то там, обладающий свойством накапливать магнитную энергию при протекании по нему электрического тока. Дроссель низкой частоты - это катушка индуктивности с магнитопроводом, предназначенная для использования в электрических цепях в качестве индуктивного сопротивления.

Рисунков не будет. Возьмем тот же самый выпрямитель. Как включается КИ понятно, разрываем цепь нагрузки и туда втуляем дроссель. В чем же суть. Как отмечалось выше, КИ способна накапливать энергию при протекании тока. При протекании тока через индуктивность она запасает энергию. Затем энергия выделяется в нагрузке и т. д. В другом аспекте: поскольку катушка обладает индуктивным сопротивлением, равным X = ωL, то нетрудно заметить, что при увеличении частоты сопротивление также пропорционально увеличивается. Аналогично для индуктивности. Поскольку для постоянного тока частота равна нулю, то и сопротивление будет равным нулю. Другими словами, индуктивность не пропускает переменной составляющей в нагрузку, тогда как постоянная составляющая беспрепятственно проходит через индуктивность.

Чаще емкостной и индуктивный фильтр комбинируют и получают так называемый LC-фильтр. Сначала давим пульсации в индуктивности, затем остальное в кондере или наоборот. Такие фильтры ешче называют Г-образными. Причем можно построить многозвенные фильтры. Например, сначала дроссель, затем кондер, опять дроссель - Т-образный фильтр. Или кондер, дроссель, кондер - П-образный фильтр и т. д. LC-фильтры обладают существенными недостатками. Во-первых, это массогабаритные показатели. Кондер большой емкости будет не таким уж маленьким. Да и индуктивность тоже. Во-вторых, для LC-фильтров характерно наличие внешних магнитных полей (индуктивность все-таки), а это неблагоприятно сказывается на чувствительные узлы аппаратуры.

Помимо LC-фильтров существуют RC-фильтры. У них меньше габариты и масса, нет паразитных магнитных полей. Зато и максимальный ток нагрузки такого фильтра совсем детский - 10-15 мА.

Для того, чтобы избавиться от указанных выше недостатков умные люди не спали ночами и придумали так называемые активные сглаживающие фильтры или просто транзисторные СФ.

билет 13

Емкостный элемент в цепи синусоидального тока.

Емкость отражает явление накапливания энергии электрического поля и характеризуется зависимостью заряда от напряжения :

2.7.1. Мгновенное значение напряжения на конденсаторе:

Пусть , тогда напряжение на конденсаторе:

Это напряжение отстает от тока на угол .

Закон Ома для емкости:

или ,

где - емкостное сопротивление, измеряется в омах (Ом).

Емкостное сопротивление уменьшается с ростом частоты. Зависимость от частоты

2.7.2. Мгновенная мощность на конденсаторе:

– реактивная мощность конденсатора. Временные диаграммы , , приведены на Среднее значение мощности равно нулю, т.е. рассеивание мощности или потери отсутствуют. Энергия электрического поля в конденсаторе равна:

Максимальная энергия электрического поля равна:

Дата добавления: 2015-05-06