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)

Електричне коло синусоїдного струму з конденсатором




Розглянемо фізичні процеси в колі синусоїдного струму, яке має тільки ідеальний конденсатор (рис. 3.11).

Нехай до ідеального конденсатора прикладена синусоїдальна напруга,

u=Um sinωt, ψu=0.

За другим законом Кірхгофа маємо

uc – u = 0, uc = u.

Тоді миттєвий заряд на обкладинках конденсатора буде дорівнювати:

.

 

Через конденсатор протікатиме струм:

.

Початкова фаза струму ψі = π/2, тому в ідеальному конденсаторі струм випереджає напругу на його затискачах на 900.

Зобразимо часові й векторні діаграми (рис. 3.12).

Амплітуда миттєвого струму дорівнює:

– закон Ома для амплітудних значень.

– закон Ома для діючих значень,

де: [Oм] – ємнісний опір конденсатора.

[См] – ємкісна провідність.

Для електричного кола з конденсатором закон Ома справедливий для амплітудних і діючих значень. Для миттєвих значень його застосовувати не можна, так як миттєві струм і напруга зсунуті по фазі.

 
 

Розглянемо енергетичні процеси в колі з ідеальним конденсатором.

Миттєва потужність:

,

де [вар, var] реактивна потужність.

Отже, реактивна потужність змінюється за синусоїдним законом з подвійною кутовою частотою навколо осі абсцис (рис. 3.12).

Активна потужність:

Тобто, активна потужність ідеальним конденсатором не споживається.

Миттєва енергія:

.

Після підстановки значення напруги маємо:

.

Отже, миттєва енергія має постійну складову СUc2/2 i змінну складову, яка змінюється по косинусоїді з подвійною кутовою частотою (рис. 3.12).

Із часових діаграм для uc , pc, wc видно, що за першу і третю чверті періоду, коли напруга на конденсаторі збільшується від 0 до | Um.с |, миттєва потужність додатна, а миттєва енергія збільшується. Це говорить про те, що конденсатор заряджається, енергія направлена від джерела до конденсатора і дорівнює

.

За другу й четверту чверті періоду, коли напруга на конденсаторі зменшується від | Um.с | до 0, миттєва потужність від’ємна, а миттєва енергія зменшується. Це говорить про те, що конденсатор розряджається, енергія, накопичена в його електричному полі, повертається джерелу і дорівнює

.

 

Таким чином, у електричному колі з ідеальним конденсатором активна потужність не споживається, а відбувається періодичний обмін енергією між джерелом і конденсатором.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 1404; 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: 0.01 сек.