При гармоническом воздействии

Энергетические процессы в линейных цепях

Рассмотрим цепь из источника гармонического колебания Ė с внутренним сопротивлением Z _Г = r _Г + jx _Г, нагруженного на сопротивление нагрузки Z _н = r _н + jx _н (рис. 2.10).

При гармоническом воздействии

напряжение на нагрузке

и ток через нагрузку изменяются по гармоническому закону (рис. 2.11, а) с одинаковой частотой и отличаются по фазе на угол

φ = φ_U – φ_I.

Определим мгновенную мощность, выделяемую в нагрузке

(2.31)

Эта мощность содержит переменную составляющую (P_пер) (рис. 2.11,б), которая меняется с удвоенной частотой воздействия и постоянную составляющую P _пост (см. рис. 2.11, б)

(2.32)

Постоянная составляющая мощности равна среднему значению мощности за период T. Это та доля мощности, которая выделяется в нагрузке. Она определяется разностью фаз φ = φ_U – φ_I между напряжением и током цепи, т. е. характером комплексных сопротивлений источника и нагрузки.

В определенные моменты времени, когда p > 0 (см. рис. 2.11, б – участки отмечены знаком «+») цепь потребляет энергию от источника. Часть этой энергии – среднее значение P_СР преобразуется в другой вид энергии (например, в тепловую, т.е. теряется). Другая часть энергии (она на рис. 2.11, б отмечена знаком «–») возвращается цепью источнику.

Дата добавления: 2014-01-07