Реактивная мощность

Средняя мощность

Для количественной характеристики интенсивности обмена энергией между источником и конденсатором служит реактивная мощность.

Q = UI

5. Цепь с активным сопротивлением и ёмкостью

i = I_msinωt
U_R = U_Rmsinωt
U_C = U_Cmsin(ωt - π/2)

Напряжение на ёмкости отстает по фазе от тока на угол π/2

Построим векторную диаграмму цепи. Из нее следует, что

Треугольник сопротивлений подобен треугольнику напряжений. Сдвиг фаз φ в этом случае отрицателен, так как напряжение отстает по фазе от тока

Мгновенная мощность

p = UIcosφ - UIcos(2ωt + φ) (как и для RL)

P = UIcosφ

Q = UIsinφ

Характеризует интенсивность обмена энергией между источником и ёмкостью. Так как φ<0, то реактивная мощность Q<0. Когда ёмкость отдает энергию, индуктивность ее потребляет, если они находятся в одной цепи.

6. Цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью.

Цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью представляет собой общий случай последовательного соединения активных и реактивных сопротивлений и является последовательным колебательным контуром. (9)

Построим векторную диаграмму при условии X_L >X_C, то есть U_L=IX_L > U_C=IX_C

i = I_msinωt
U_R = U_Rmsinωt
U_L = U_Lmsin(ωt+π/2)
U_C = U_Cmsin(ωt-π/2)

Вектор результирующего напряжения U замыкает многоугольник векторов U_R, U_L, U_C. Вектор U_L + U_C определяет напряжение на индуктивности и ёмкости. Как видно из диаграммы, это напряжение может быть меньше напряжения на каждом из участников в отдельности. Это объясняется процессом обмена энергией между индуктивностью и ёмкостью. Выведем закон Ома для этой цепи.

Разность между индуктивным и ёмкостным сопротивлением X_L-X_C=X называют реактивным сопротивлением цепи. При X_L > X_C реактивное сопротивление положительно и сопротивление цепи носит активно-индктивный характер. При X_L< X_C реактивное сопротивление отрицательно и сопротивление цепи носит активно-ёмкостный характер.

Дата добавления: 2015-05-08