Добротность

Последовательный колебательный контур – резонанс напряжений.

В этой схеме при резонансе полное сопротивление контура минимально, ток в контуре и через Rн возрастает до пиковой величины. Эта большая величина тока при ее умножении на индуктивное и емкостное сопротивление дает высокое падения напряжения на катушке индуктивности (U-1л) и на конденсаторе (U-2с) и в реальных условиях значительно превышают напряжение генератора.

Главной чертой последовательного резонансного контура является то, что его полное сопротивление минимально при резонансе. (ZL + ZC – минимум). При настройке частоты на величину, превышающую или лежащую ниже резонансной частоты, полное сопротивление возрастает.
Вывод:
В параллельном контуре при резонансе ток через выводы контура равен 0, а напряжение максимально.
В последовательном контуре наоборот - напряжение стремится к нулю, а ток максимален.

Настроенный контур при резонансе характеризуется величиной добротности, которая обозначается Q. Добротность катушки индуктивности обычно выражается, как отношение её последовательного реактивного сопротивления к активному. Что это значит?
Добротность резонансного контура равна отношению увеличения напряжения на емкости и индуктивности по сравнению с напряжением, поданным на контур (для последовательного резонанса)
Также можно сказать, что отношение энергии, запасенной реактивными элементами контура, к энергии омических (резистивных) потерь за период принято называть добротностью контура Q. Величину, обратную добротности d=1/Q, называют затуханием контура.
Добротность зависит от качества элементов контура. Для ее увеличения необходимо минимальное активное сопротивление индуктивности (толстый провод) и минимальные утечки в ёмкости (хороший изолятор). Чем выше добротность, тем лучше (острее) резонансная кривая.
Говоря по-простому - чем выше добротность, тем дольше происходит затухание свободных колебаний в контуре после отключения поданного напряжения.
Добротность реальных колебательных контуров составляет от нескольких единиц до сотни и более.

Билет 13

Трехфазная цепь является частным случаем многофазных электрических систем, представляющих собой совокупность электрических цепей, в которых действуют ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе относительно друг друга на определенный угол. Отметим, что обычно эти ЭДС, в первую очередь в силовой энергетике, синусоидальны. Однако, в современных электромеханических системах, где для управления исполнительными двигателями используются преобразователи частоты, система напряжений в общем случае является несинусоидальной. Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, называют фазой, т.е. фаза – это участок цепи, относящийся к соответствующей обмотке генератора или трансформатора, линии и нагрузке.

Таким образом, понятие «фаза» имеет в электротехнике два различных значения:

• фаза как аргумент синусоидально изменяющейся величины;
• фаза как составная часть многофазной электрической системы.

Разработка многофазных систем была обусловлена исторически. Исследования в данной области были вызваны требованиями развивающегося производства, а успехам в развитии многофазных систем способствовали открытия в физике электрических и магнитных явлений.

Важнейшей предпосылкой разработки многофазных электрических систем явилось открытие явления вращающегося магнитного поля (Г.Феррарис и Н.Тесла, 1888 г.). Первые электрические двигатели были двухфазными, но они имели невысокие рабочие характеристики. Наиболее рациональной и перспективной оказалась трехфазная система, основные преимущества которой будут рассмотрены далее. Большой вклад в разработку трехфазных систем внес выдающийся русский ученый-электротехник М.О.Доливо-Добровольский, создавший трехфазные асинхронные двигатели, трансформаторы, предложивший трех- и четырехпроводные цепи, в связи с чем по праву считающийся основоположником трехфазных систем.

Билет 14

Магнитная цепь — последовательность взаимосвязанных магнетиков, по которым проходит магнитный поток.^[1]

При расчётах магнитных цепей используется почти полная формальная аналогия с электрическими цепями.

В схожем математическом аппарате также присутствует закон Ома, правила Кирхгофа и другие термины и закономерности.^[2]

Магнитная цепь и сопутствующий математический аппарат используется для расчётов трансформаторов, электрических машин, магнитных усилителей и т. п.^[2][3]

Магни́тный пото́к — поток как интеграл вектора магнитной индукции через конечную поверхность . Определяется через интеграл по поверхности

Закон полного тока это закон, связывающий циркуляцию вектора напряженности магнитного поля и ток.

Циркуляция вектора напряженности магнитного поля по контуру равна алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром.

Положительным считается ток, направление которого связано с направлением обхода по контуру правилом правого винта; ток протоивоположного направления считается отрицательным.

Билет 15

Кривая намагничивания стали аналитически выражается довольно сложными зависимостями. Для того чтобы облегчить процесс вычислений, ее часто заменяют более простыми, приближенными выражениями.

Из-за нелинейности кривой намагничивания стали отсутствует пропорциональность между изменениями тока и индуктивности катушки.

Для снятиякривой намагничивания стали B - f (H) часто применяют баллистические методы

Таким образом, заменакривой намагничивания стали степенной функцией по уравнению (472), строго говоря, справедлива только в небольшой области изменения индукций. При расчете напряженности с этим же показателем т для меньших индукций В kB0 ошибка получается малой, так как при уменьшении индукции напряженность также уменьшается.

Билет 16

Трансформатор (от лат. transformo — преобразовывать) — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений) переменного тока без изменения частоты системы (напряжения) переменного тока (ГОСТ 16110-82).

Трансформатор осуществляет преобразование напряжения переменного тока и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.

Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.

Дата добавления: 2015-05-07