Liniowy obwód elektryczny. Podstawowe definicje

§ 1.1. Pole elektromagnetyczne jako rodzaj materii.

Pod polem elektromagnetycznym rozumiemy rodzaj materii, charakteryzujący się zestawem wzajemnie powiązanych i wzajemnie zależnych pól elektrycznych i magnetycznych. Pole elektromagnetyczne może istnieć przy braku innego rodzaju materii – materii, charakteryzującej się ciągłym rozkładem w przestrzeni (fala elektromagnetyczna w próżni) i może wykazywać strukturę dyskretną (fotony). W próżni pole rozchodzi się z prędkością światła, pole ma swoje charakterystyczne właściwości elektryczne i magnetyczne, które są dostępne do obserwacji.

Pole elektromagnetyczne oddziałuje siłą na ładunki elektryczne. Działanie siły jest podstawą do określenia dwóch wielkości wektorowych opisujących pole: natężenia pola elektrycznego i indukcji pola magnetycznego.

Pole elektromagnetyczne ma energię, masę i pęd, czyli te same atrybuty co materia. Energia zajmowana przez pole w próżni na jednostkę objętości jest równa sumie energii składowych elektrycznych i magnetycznych pola i jest tutaj równa - stała elektryczna, - stała magnetyczna, H/m. Masa pola elektromagnetycznego na jednostkę objętości jest równa energii pola podzielonej przez kwadrat prędkości propagacji fali elektromagnetycznej w próżni, która jest równa prędkości światła.

Pomimo niewielkiej wartości masy pola w stosunku do masy substancji, obecność masy pola wskazuje, że procesy zachodzące w polu są procesami inercyjnymi. Wielkość ruchu jednostki objętości pola elektromagnetycznego jest określona przez iloczyn masy jednostki objętości pola i prędkości propagacji fali elektromagnetycznej w próżni.

Pola elektryczne i magnetyczne mogą się zmieniać i być stałe w czasie. Pole elektryczne niezmienne w sensie makroskopowym to pole elektrostatyczne wytworzone przez kombinację ładunków nieruchomych w przestrzeni i niezmienionych w czasie. W tym przypadku występuje pole elektryczne, ale nie ma pola magnetycznego. Gdy prądy stałe przepływają przez ciała przewodzące, wewnątrz i na zewnątrz znajdują się pola elektryczne i magnetyczne, które nie wpływają na siebie nawzajem, dlatego można je rozpatrywać osobno. W zmiennym w czasie polu, pola elektryczne i magnetyczne, jak wspomniano, są ze sobą powiązane i warunkują się nawzajem, więc nie można ich rozpatrywać oddzielnie.

Sekwencja obliczeń liniowych obwodów elektrycznych z wykorzystaniem praw Kirchhoffa:

    dodatnie kierunki prądów w gałęziach są ustalane arbitralnie;

    wyznaczyć kierunki omijania konturów;

    pisać równania zgodnie z pierwszym i drugim prawem Kirchhoffa;

    rozwiązywać równania;

    sprawdzić poprawność obliczeń, składających się na bilans energetyczny.

Pierwsze prawo Kirchhoffa:

Sformułowanie: Suma algebraiczna prądów gałęzi zbiegających się w węźle jest równa zeru, przy czym prądy skierowane z węzła należy przyjąć ze znakiem plus, a prądy skierowane w stronę węzła ze znakiem minus.

Drugie prawo Kirchhoffa:

Sformułowanie: Suma algebraiczna napięć na elementach rezystancyjnych obwodu zamkniętego jest równa sumie algebraicznej siły elektromotorycznej zawartej w obwodzie. Warunki są przyjmowane ze znakiem plus w przypadku, gdy kierunek obejścia obwodu pokrywa się odpowiednio z kierunkiem napięcia, prądu lub emf, w przeciwnym razie warunki są przyjmowane ze znakiem ujemnym.

Jeśli obwód ma x oddziały i w węzły, w tym x i - odgałęzienia z źródłami prądowymi, należy sporządzić xx i równania do wyznaczania prądów we wszystkich gałęziach. Jednocześnie, zgodnie z pierwszym prawem Kirchhoffa, są one: y– 1 równania i cała reszta xx i –(y– 1) równania - zgodnie z drugim prawem Kirchhoffa.

Aby sprawdzić poprawność obliczeń, wyznaczana jest suma mocy generowanych przez źródła i porównywana z sumą mocy wszystkich odbiorców

.

Semestry I 2 R są zawsze pozytywne, a warunki EI są brane ze znakiem minus, gdy wskazówki mi oraz I licznik. Jeśli waga nie działa, prądy są określane nieprawidłowo.

2. Metody obliczania obwodów elektrycznych prądu stałego.

Metoda prądu w pętli:

Prąd w dowolnej gałęzi obwodu elektrycznego można przedstawić jako sumę kilku prądów, z których każdy zamyka się wzdłuż własnego obwodu, pozostając wzdłuż niego niezmienionym. Takie składowe prądów rzeczywistych nazywane są prądy pętli. Na ryc. aktualny prąd I 2 można przedstawić jako różnicę między prądami pętli I 11 i I 22, tj.

I 2 =I 11 –I 22 .

W tym przypadku równanie zgodnie z drugim prawem Kirchhoffa, skompilowane dla 1. obwodu, ma postać I 1 R 1 +I 2 R 2 =mi 1 –mi 2 , lub biorąc pod uwagę poprzednie równanie I 11 R 1 +(I 11 –I 22)R 2 =mi 1 –mi 2 .

Podobnie dla drugiego obwodu

I 2 R 2 +I 3 R 3 =mi 3 –mi 2 lub ( I 11 –I 22)R 2 –I 22 R 3 =mi 3 –mi 2 .

Przekształćmy równania

lub w przeciwnym wypadku I 11 R 11 –I 22 R 12 =mi 11

I 11 R 21 +I 22 R 22 =mi 22 ,

gdzie R 11 - suma rezystancji wszystkich gałęzi zawartych w pierwszym obwodzie; R 12 - rezystancja gałęzi wspólnej dla obwodów pierwotnych i wtórnych; mi 11 - suma wszystkich pól elektromagnetycznych zawartych w obwodzie pierwotnym.

Odpowiednie emfsy są brane ze znakiem minus, jeśli są skierowane w kierunku przeciwnym do obejścia obwodu. Podobne wartości uzyskuje się dla drugiego obwodu.

Metoda nakładania (superpozycja):

W przypadku obwodów liniowych prąd w gałęzi k jest równy sumie prądów wywoływanych przez każdą z pól elektromagnetycznych obwodu osobno. Pozwala to na przeprowadzanie obliczeń obwodów elektrycznych metodą superpozycji - najpierw określ wszystkie prądy z jednego pola elektromagnetycznego, a następnie z drugiego itd., A następnie dodaj wszystkie składniki prądów z różnych pól elektromagnetycznych. Należy pamiętać, że moce z prądów częściowych nie mogą być sumowane - bilans mocy musi uwzględniać prądy pełne.

Zasada wzajemności:

W przypadku obwodu liniowego prąd w gałęzi k I k, nazwany przez źródło mi m, znajdujący się w gałęzi m, jest równy prądowi I m w gałęzi m nazywanej przez źródło mi m jeśli źródło mi m przenieść się do oddziału k, tj. I k = mi m g k m = mi m g m k .

Zasada kompensacji:

W dowolnym obwodzie elektrycznym bez zmian w rozkładzie prądu można zastąpić rezystancję źródłem pola elektromagnetycznego, którego wartość jest równa spadkowi napięcia na rezystancji i jest skierowana przeciwnie do prądu na tej rezystancji. Podobną wymianę można wykonać przy użyciu źródła prądu J, którego wartość jest równa prądowi w tym oporze i jest skierowana w tę samą stronę. Wynika to z drugiego i odpowiednio pierwszego prawa Kirchhoffa, gdy wyraz jest przenoszony z lewej strony równania na prawo.

3. Nieliniowe obwody elektryczne prądu stałego i metody ich obliczania.

Obwody elektryczne mogą zawierać elementy, których rezystancja nie jest wartością stałą, ale zależy od natężenia napięcia i prądu. Charakterystyka prądowo-napięciowa (VAC) takiego elementu ma postać nieliniową, dlatego element nazywa się nieliniowy (NE). Obwód elektryczny, który zawiera co najmniej jeden element nieliniowy, nazywany jest nieliniowym. Elementy nieliniowe obejmują urządzenia półprzewodnikowe, żarówki itp. Rysunek 1 przedstawia CVC jednego z NE.

Każdy punkt VAC NE odpowiada pewnemu oporowi
, który jest proporcjonalny do stycznej nachylenia prostej CN do bieżącej osi. Ten opór nazywa się statyczny i reprezentuje odporność elementu na prąd stały. Oprócz oporu statycznego NE, dla każdego punktu charakterystyki można wyznaczyć tzw mechanizm różnicowy opór R mechanizm różnicowy, który jest równy stosunkowi przyrostu napięcia U do bieżącego przyrostu I dążenie do zera:


,

tych. proporcjonalna do stycznej nachylenia stycznej w danym punkcie charakterystyki do aktualnej osi. Rezystancja różnicowa charakteryzuje NE przy niewielkich zmianach napięcia i prądu. Przy obliczaniu obwodu nieliniowego z szeregowym połączeniem elementu liniowego i nieliniowego często stosuje się metodę charakterystyki obciążenia.

Dla obwodu pokazanego na ryc. 2, zgodnie z drugim prawem Kirchhoffa możemy napisać:

gdzie
. (1)

Przy stałych wartościach mi oraz R z (1) wynika, że ​​między prądem I i napięcie na elemencie nieliniowym U NE istnieje zależność liniowa I=f(U NE ) , który nazywa się charakterystyką obciążenia. Charakterystyka obciążenia przechodzi przez dwa punkty (rys. 3): E=U NE, w I= 0 (obwód otwarty) i , w U NE= 0 (zwarcie na elemencie nieliniowym).

Urządzenie elektryczne wraz z zachodzącymi w nim procesami fizycznymi oraz w otaczającej je przestrzeni w teorii obwodów elektrycznych zostaje zastąpione jakimś wyliczonym odpowiednikiem - obwodem elektrycznym.

obwód elektryczny zwany zestawem urządzeń i obiektów przeznaczonych do dystrybucji, wzajemnej konwersji i przesyłania energii elektrycznej i innych rodzajów energii oraz (lub) informacji.

Procesy elektromagnetyczne w obwodzie i jego parametry można opisać za pomocą pojęć: prąd, napięcie (różnica potencjałów), ładunek, strumień magnetyczny, siła elektromotoryczna, rezystancja, indukcyjność, indukcyjność wzajemna i pojemność.

Obwód elektryczny składa się z oddzielnych części (obiektów), które pełnią dobrze zdefiniowane funkcje i są nazywane elementami obwodu.

Nazywa się obraz obwodu elektrycznego za pomocą konwencjonalnych znaków obwód elektryczny.

Nazywa się zależność prądu przepływającego przez element obwodu elektrycznego od napięcia na tym elemencie charakterystyka prądowo-napięciowa (VAC) element. Elementy, których charakterystyka I–V są opisane równaniami liniowymi i przedstawione liniami prostymi, nazywane są elementami liniowymi, a obwody zawierające tylko elementy liniowe są nazywane obwody liniowe.

Elementy, których CVC nie są liniami prostymi, nazywane są nieliniowymi, a obwody elektryczne z elementami nieliniowymi są nazywane nieliniowe obwody elektryczne.

Każdy element łańcucha można wyróżnić pewna ilość zacisków (słupków), z którym łączy się z innymi elementami. Istnieją elementy obwodu dwubiegunowego i wielobiegunowego (trójbiegunowego, czterobiegunowego itp.).

Obwody elektryczne dzielą się na nierozgałęzione i rozgałęzione. W nierozgałęziony obwód elektryczny wszystkie jego elementy są połączone szeregowo i przepływa przez nie ten sam prąd. W rozgałęziony obwód elektryczny istnieją gałęzie i węzły, a każda gałąź ma swój własny prąd.

Oddział- jest to odcinek obwodu elektrycznego utworzony przez elementy połączone szeregowo (przez który przepływa ten sam prąd) i zamknięty między dwoma węzłami.

Węzeł to punkt w łańcuchu, w którym połączone są co najmniej trzy gałęzie.

Na schematach elektrycznych węzeł jest oznaczony kropką.

Celowo wszystkie elementy obwodu elektrycznego można podzielić na aktywne i pasywne.

Elementy aktywne- źródła lub generatory służą do przetwarzania różnych rodzajów energii na energię elektryczną. Należą do nich generatory elektromechaniczne lub elektroniczne, baterie, ogniwa galwaniczne itp.

Pasywne elementy obwodu- odbiorniki lub obciążenia służą do przetwarzania energii elektrycznej na inne rodzaje energii. Dotyczy to silników elektrycznych, urządzeń grzewczych, żarówek itp.

/

Liniowe obwody prądu stałego

1. Obliczanie liniowego obwodu elektrycznego prądu stałego

Wstępne dane:

mi1 =10 V

mi12 =5 V

R1 =R2 =R3 =R12 =R23 =R31 =30 omów

1.Uprość złożony obwód elektryczny (rysunek 1) za pomocą metody transformacji delta-gwiazda. Określ prądy we wszystkich gałęziach złożonego obwodu (ryc. 1) za pomocą następujących metod:

· Metoda konwersji trójkąta i gwiazdy.

.Oblicz przekonwertowany obwód elektryczny:

· Sposób narzucania działań n.p. s.s.

· Za pomocą równoważnej metody generatora (określ prąd w gałęzi bez emf).

.Określ prądy, kierunek prądów i zbuduj wykres potencjału dla jednego z obwodów obwodu z dwoma e. s.s.

.Określ współczynniki kwadrupola, biorąc pod uwagę zaciski wejściowe i wyjściowe zacisków, do których podłączone są gałęzie z e. d.s. oraz parametry zastępczych obwodów zastępczych w kształcie litery T i U tej czterozaciskowej sieci.

1. Uproszczenie złożonego obwodu elektrycznego.

Aby uprościć złożony obwód elektryczny (ryc. 1), należy wybrać obwód zawierający elementy pasywne. Używamy metody zamiany trójkąta na gwiazdę (ryc. 2).

W rezultacie łańcuch przyjmuje postać (ryc. 3):

Znajdźmy nowe rezystancje transformowanego obwodu. Dlatego Pod warunkiem, że wszystkie początkowe opory są takie same, wtedy nowe opory będą równe:

2. Obliczanie przekonwertowanego obwodu elektrycznego

2.1 Metoda narzucania działań E.D.S.

Zasada metody narzucania działań n.p. s.s. polega na tym, że w dowolnej gałęzi obwodu prąd można określić w wyniku nałożenia prywatnych prądów uzyskanych w tej gałęzi z każdego E.D.S. osobno. Aby określić prądy prywatne na podstawie oryginalnego obwodu (rys. 3), skomponujemy obwody prywatne, w których działa jeden EDS. Otrzymamy następujące obwody (rys. 4 a, b):

Z rys.4. jest oczywiste, że

· Znajdź równoważną rezystancję w oryginalnym obwodzie:

· Znajdźmy całkowity opór w 2 obwodach prywatnych (i są takie same):

· Znajdź aktualną i potencjalną różnicę między punktami 4.2 w pierwszym łańcuchu

· Znajdź aktualną i potencjalną różnicę między punktami 2.4 w drugim łańcuchu , a także prąd w części rozgałęzionej:

· Znajdźmy prądy w oryginalnym łańcuchu :

· Sprawdźmy bilans mocy:

Dlatego moc źródła prądu jest równa mocy odbiornika, wynika z tego, że znalezione rozwiązanie jest poprawne.

2.2 Równoważna metoda generatora

Metoda generatora zastępczego umożliwia wyznaczenie prądu w pojedynczym obwodzie pasywnym (bez źródła EMF) bez obliczania prądów w innych gałęziach. Aby to zrobić, reprezentujemy nasz obwód w postaci sieci z dwoma terminalami.

Określmy prąd w oporze, biorąc pod uwagę tryby biegu jałowego (XX), w których znajdujemy E.D.S. generator zastępczy i zwarcie (SC), za pomocą którego obliczamy prąd zwarciowy i rezystancję generatora zastępczego oraz:

Rys.6. Schemat w trybie XX (A) i w trybie zwarcia (B)

· Zdefiniujmy E.D.S. bezczynny generator równoważny:

· Prąd zwarciowy określamy, stosując pierwsze prawo Kirchhoffa:

· Znajdź równoważną rezystancję 2xP:

Określmy prąd w badanej branży:

Wyznaczanie prądów i ich kierunków. Budowa diagramu potencjału

W celu uproszczenia badania obwodów elektrycznych i analizy ich trybów pracy budowany jest schemat potencjału tego obwodu. Schemat potencjałuzwany graficzną reprezentacją rozkładu potencjałów w obwodzie elektrycznym, w zależności od rezystancji jego elementów.

Rys.7. Schemat obwodu

Ponieważ punkt 0 jest uziemiony, wynika z tego, że

Na podstawie tych wartości zbudujemy diagram:

Wyznaczanie współczynników kwadrypolowych

Metodę kwadrupolową stosuje się, gdy konieczne jest zbadanie zmiany trybu jednej gałęzi, gdy zmieniają się charakterystyki elektryczne w drugiej gałęzi.

Kwadrypol to część schematu obwodu elektrycznego między dwiema parami punktów, do których dołączone są dwie gałęzie. Najczęściej są schematy, w których jedna z gałęzi zawiera źródło, a druga odbiorcę. Zaciski, do których podłączony jest odcinek obwodu ze źródłem, nazywane są wejściem, a zaciski, do których podłączony jest odbiornik, nazywane są wyjściami. Sieć czteroterminalowa, składająca się wyłącznie z elementów pasywnych, jest pasywna. Jeśli co najmniej jedna gałąź z polem elektromagnetycznym jest zawarta w obwodzie kwadrypolowym, nazywa się ją aktywną.

Napięcia i prądy gałęzi podłączonych do zacisków wejściowych i wyjściowych kwadrypoli są połączone zależnościami liniowymi, jeśli cały obwód elektryczny składa się z elementów liniowych. Ponieważ są to zmienne, równania je wiążące muszą przewidywać możliwość znalezienia dwóch z nich, gdy pozostałe są znane. Liczba kombinacji cztery na dwa jest równa sześciu, tj. Istnieje sześć form pisania równań. Główną formą zgłoszenia jest formularz A:

gdzie są napięcia i prądy na wejściu i wyjściu kwadrypoli;

stałe kwadrupolowe, w zależności od konfiguracji obwodu i wartości zawartych w nim rezystancji.

Zadanie badania reżimu gałęzi na wyjściu sieci czterozaciskowej w połączeniu z reżimem na wejściu sprowadza się w pierwszym etapie do określenia jego stałych. Mierzy się je za pomocą obliczeń lub pomiarów.

Rys.8. Łańcuch źródłowy

Przekształćmy obwód:

Rys.9. Transformowany obwód

· Określmy parametry kwadrypola za pomocą trybów XX i zwarcia:

Tryb XX:

Rys.10. Schemat 4xP w kształcie litery T w trybie XX

Tryb zwarcia:

· Wyznaczmy stałe 4xP dla XX i zwarcia:

Jeśli, to kwadrupol jest symetryczny, tj. gdy źródło i odbiornik są zamienione, prądy na wejściu i wyjściu kwadrypoli nie zmieniają się.

Dla każdego kwadrypoli wyrażenie jest prawdziwe AD-BC=1.

Sprawdźmy współczynniki uzyskane w obliczeniach:

· Zdefiniujmy parametry W kształcie litery U Obwody równoważne 4xP:

Współczynniki dla obwodu zastępczego w kształcie litery U pasywnej sieci czterozaciskowej oblicza się za pomocą następujących wzorów:

Parametry obwodów równoważnych i stałe kwadrypoli są powiązane odpowiednimi wzorami. Spośród nich nie jest trudno znaleźć rezystancję równoważnych obwodów w kształcie litery T i U i w ten sposób przejść z dowolnego pasywnego obwodu czterozaciskowego do jednego z obwodów równoważnych.

· Parametry obwodu w kształcie litery T można znaleźć za pomocą odpowiednich współczynników:

· Parametry schematu w kształcie litery U:

3. Obliczanie liniowego obwodu elektrycznego prądu sinusoidalnego o parametrach skupionych w stanie ustalonym

Wstępne dane:

Część 1

1.Określ odczyty wszystkich urządzeń wskazanych na schemacie.

.Konstruuj wykresy wektorowe prądów i napięć.

.Napisz chwilowe wartości prądów i napięć.

.Określ dla tego obwodu indukcyjność, przy której nastąpi rezonans napięciowy.

.Określ pojemność, przy której obserwuje się rezonans prądu w gałęziach 3-4.

.Skonstruuj wykres zmian mocy i energii w funkcji czasu dla gałęzi 3-4, odpowiadający rezonansowi prądów.

Część 2

1.Określ kompleksy prądów w gałęziach i kompleksy napięć dla wszystkich gałęzi obwodu (ryc. 14).

.Skonstruuj wykres wektorowy napięć i prądów na płaszczyźnie zespolonej.

.Napisz wyrażenia dla wartości chwilowych znalezionych powyżej dla napięć i prądów.

.Określ kompleksy mocy wszystkich gałęzi.

.Określ odczyty watomierzy, które mierzą moc w 3 i 4 gałęzi.

Część 1

1. Wyznaczanie odczytów przyrządu

Aby określić odczyty przyrządu, przekształcimy nasz obwód, przedstawiając rezystancję czynną i bierną w każdej gałęzi jako całkowitą rezystancję Zn:

· Znajdź całkowite opory odpowiednich gałęzi:

Przy równoległym połączeniu gałęzi 2, 3 i 4 przewodność rozgałęzień jest określana jako suma przewodności gałęzi, dlatego konieczne jest określenie przewodności tych gałęzi za pomocą wzorów przejściowych.

Znajdź aktywne przewodnictwa gałęzi równoległej:

Znajdź reaktywne przewodnictwa gałęzi równoległej:

Znajdźmy całkowite przewodnictwa gałęzi równoległej:

Rozgałęzienia przewodnictwa czynnego i biernego:

Gdy sekcje lewa (1) i prawa (2,3,4) są połączone szeregowo, rezystancja całego obwodu jest określana jako suma rezystancji sekcji, dlatego konieczne jest obliczenie aktywnych i reaktywnych opory prawego przekroju za pomocą wzorów przejściowych:

Całkowity opór prawej sekcji wynosi:

Aktywność i reaktancja całego obwodu:

Całkowita impedancja obwodu:

Prąd całego obwodu, a zatem prąd nierozgałęzionej części obwodu, jest równy:

Różnica faz napięcia i prądu całego obwodu

Napięcie lewej części obwodu

Aktywne i bierne składowe napięcia można obliczyć oddzielnie

Badanie:

Różnica faz napięcia i prądu sekcji lewej

Napięcie prawej części obwodu

Różnica faz napięcia i prądu

Prądy gałęzi 2, 3 i 4 można obliczyć z napięcia i rezystancji:

Składowe czynne i bierne prądów można obliczyć oddzielnie:

Znak minus wskazuje na pojemnościowy charakter prądu biernego.

Znak plus wskazuje na indukcyjny charakter prądu biernego.

Badanie:

Różnica faz napięcia i prądu:

Z powyższych obliczeń określamy odczyty instrumentów:

Budowa wykresów wektorowych prądów i napięć

Kierujemy dowolnie wektor naprężeń całego obwodu pod kątem

rysujemy do niego aktualny wektor całego obwodu: przechodzimy od wektora napięcia do wektora prądu, kąt dodatni jest wykreślany w stosunku do kierunku obrotu wektorów. Pod kątem do obecnego wektora wykreślamy wektor napięcia prawej sekcji, pod kątem - wektor napięcia lewej sekcji; ponieważ przechodzimy od wektora prądu do wektora napięcia, kąt dodatni

są opóźnione przez obrót wektorów.

Pod kątem i do wektora napięcia (wzdłuż obrotu wektorów) wykreślamy bieżące wektory drugiej i trzeciej gałęzi, pod kątem (w stosunku do obrotu wektorów) - bieżący wektor czwartej gałęzi.

Weryfikacja poprawności rozwiązania problemu i konstrukcji wykresu wektorowego to geometryczne sumy wektorów napięcia i prądu, które powinny dawać odpowiednio wektory napięcia i prądu całego obwodu.

Wartości chwilowe prądów i napięć.

· Obliczmy odpowiednie amplitudy prądów i napięć:

Sporządzenie bilansu mocy czynnej i biernej.

Aby sprawdzić obliczenia prądu w gałęziach, sporządzimy bilans mocy dla obwodu

Z prawa zachowania energii wynika, że ​​suma wszystkich wyjściowych mocy czynnych jest równa sumie wszystkich pobieranych mocy czynnych, tj.:

Bilans jest również obserwowany dla mocy biernych:

tych. utrzymywany jest bilans mocy czynnej.

tych. bilans mocy biernej jest zachowany.

Rezonans naprężeń

Rezonans napięciowy występuje w obwodzie z szeregowym połączeniem elementu indukcyjnego i pojemnościowego.

Rys.3. Obwód elektryczny przy rezonansie napięcia

Rezonans prądów.

Numer części 2.

1. Wyznaczanie kompleksów prądów w gałęziach i kompleksów napięć dla wszystkich gałęzi obwodu.

Oblicz kompleks impedancji równoległego rozgałęzienia

Złożona impedancja całego obwodu

Ponieważ przed częścią urojoną znajduje się znak dodatni, można argumentować, że obwód ma charakter indukcyjny.

Dalsze obliczenia będą polegały na wyznaczeniu kompleksów napięć i prądów wszystkich gałęzi obwodu na podstawie kompleksu danego napięcia całego obwodu. Oczywiście najłatwiej jest skierować wektor tego napięcia wzdłuż osi rzeczywistej; gdzie kompleks naprężeń jest liczbą rzeczywistą.

Następnie kompleks prądu całego obwodu, a w konsekwencji prąd rozgałęzionej części

Moduł (wartość bezwzględna) prądu

Kompleksy napięciowe lewej i prawej sekcji obwodu:

Badanie:

Obliczmy kompleksy prądów równoległych gałęzi 2, 3 i 4:

Badanie:

Skonstruuj wykres wektorowy napięć i prądów w płaszczyźnie zespolonej

Rys. 22. Wektorowy wykres napięć i prądów w płaszczyźnie zespolonej

Napisz wyrażenia dla chwilowych wartości napięć i prądów znalezionych powyżej

1. Określ kompleksy mocy wszystkich gałęzi

Zatem moce czynne P, bierne Q i pozorne S wynoszą odpowiednio:,

Plus przed częścią urojoną wskazuje na indukcyjny charakter mocy biernej.

Badanie:

Wyznacz odczyty watomierzy mierzących moc w 3 i 4 gałęzi

Wniosek

prąd w obwodzie elektrycznym

W pracy omawiane są metody obliczania liniowych obwodów elektrycznych prądu stałego, wyznaczania parametrów sieci czterozaciskowej różnych obwodów oraz ich właściwości. Wykonano również obliczenie obwodu elektrycznego prądu sinusoidalnego przez parametry skupione w stanie ustalonym.

Bibliografia

1.Wytyczne metodyczne do prowadzenia zajęć z obliczeń liniowych obwodów elektrycznych prądu stałego. W.M. Ishimov, W.I. Czukita, Tyraspol, 2013

Teoretyczne podstawy elektrotechniki V.G. Matsevity, Charków 1970

Teoretyczne podstawy elektrotechniki. Jewdokimow AM 1982

Liniowy obwód elektryczny

Angielski: obwód liniowy

Obwód elektryczny, którego rezystancje elektryczne, indukcyjności i pojemności elektryczne nie zależą od wartości i kierunków prądów i napięć w obwodzie (według GOST 19880-74)

Słownik budowlany.

Zobacz, co „Liniowy obwód elektryczny” znajduje się w innych słownikach:

    liniowy obwód elektryczny- Obwód elektryczny, w którym napięcia i prądy elektryczne lub (i) prądy elektryczne i połączenia strumienia magnetycznego lub (i) ładunki elektryczne i napięcia elektryczne są połączone ze sobą zależnościami liniowymi. [GOST R 52002... Podręcznik tłumacza technicznego

    Liniowy obwód elektryczny- 119. Liniowy obwód elektryczny Obwód elektryczny, którego rezystancje elektryczne, indukcyjności i pojemności elektryczne odcinków nie zależą od wartości i kierunków prądów i napięć w obwodzie Źródło: GOST 19880 74: Elektrotechnika. ... ...

    Liniowy obwód elektryczny- - obwód elektryczny, rezystancje elektryczne, indukcyjności i pojemności elektryczne odcinków, które nie zależą od wartości i kierunków prądów i napięć w obwodzie. GOST 1980 74 ... Energetyka zawodowa. Słownik-odniesienie

    liniowy obwód elektryczny- Obwód elektryczny, którego rezystancja, indukcyjność i pojemność odcinków nie zależą od wielkości i kierunków prądów i napięć w obwodzie ... Politechniczny słownik terminologiczny wyjaśniający terminy

    Obwód elektryczny liniowy (nieliniowy)- obwód elektryczny, w którym napięcia elektryczne i prądy elektryczne lub (i) prądy elektryczne i połączenia strumienia magnetycznego lub (i) ładunki elektryczne i napięcia elektryczne są ze sobą połączone liniowo (nieliniowo) ... ... Oficjalna terminologia

    Liniowy [nieliniowy] obwód elektryczny- 1. Obwód elektryczny, w którym napięcia elektryczne i prądy elektryczne lub (i) prądy elektryczne i połączenia strumienia magnetycznego lub (i) ładunki elektryczne i napięcia elektryczne są ze sobą połączone liniowo [nieliniowo] ... ... Słownik telekomunikacyjny

    Zestaw źródeł, odbiorników energii elektrycznej oraz przewodów je łączących. Oprócz tych elementów w E.c. mogą obejmować wyłączniki, przełączniki, bezpieczniki i inne elektryczne urządzenia zabezpieczające i przełączające, a także ... ... Wielka radziecka encyklopedia

    liniowy- 98 liniowy [nieliniowy] obwód elektryczny Obwód elektryczny, w którym napięcia elektryczne i prądy elektryczne lub/i prądy elektryczne i połączenia strumienia magnetycznego lub/lub ładunki elektryczne i napięcia elektryczne są ze sobą połączone… … Słownik-odnośnik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

    Wikisłownik ma artykuł „łańcuch” Łańcuch: W technice: Łańcuch to struktura składająca się z identycznych ogniw (w pierwotnym znaczeniu metalowych pierścieni) połączonych ... Wikipedia

    Rysunek 1 Łańcuch Chua. Elementy pasywne L,G,C1,C2, g dioda Chua. W klasycznej wersji oferowane są następujące wartości elementów: L \u003d 1 / 7Gn; G \u003d 0,7Sm; C1 \u003d 1/9F; C2 \u003d 1F Obwód Chua, obwód Chua jest najprostszy obwód elektryczny demonstrujący tryby ... ... Wikipedia