Однофазная цепь с последовательным соединением электроприемников (лекция 3)

1. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Московский государственный строительный
университет
Кафедра электротехники и электропривода
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Часть 1. Электрические и магнитные цепи.
Электрические измерения
Лекция 3. Однофазная цепь с последовательным
соединением электроприемников
Электронные лекции
Составитель:
профессор И.Г. Забора
Москва – 2014 г.
1

2. Лекцию читает

профессор кафедры «Электротехника и
электропривод» МГСУ
Забора Игорь Георгиевич
E-mail: [email protected]
2

3. Однофазный переменный ток Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов

Рис. 1. Эквивалентная схема замещения цепи синусоидального тока
с последовательным соединением R,L,C-элементов
3

4. Однофазный переменный ток Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов

Однофазный переменный ток
&
U
Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов
& ,U
& ,U
&
U
R
L
C
&= U
& +U
& +U
&.
U
R
L
C
&= U
& +U
& ,
U
R
LС
& =U
& +U
&,
U
LC
L
C
&
U
LC
4

5. Однофазный переменный ток Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов

&
U
L
&
U
C
&
U
&
U
LC
j
&
U
C
&
U
R
I&

6. Однофазный переменный ток Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов

&
U
L
&
U
C
&
U
j
&
U
LC
&
U
R
I&
6

7. Однофазный переменный ток Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов

&
U
L
I&
j
&
U
LC
&
U
R
&
U
&
U
L
&
U
C
7

8. Однофазный переменный ток Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов

I&
&
U
R
j
&
U
&
U
LC
&
U
L
&
U
C
8

9. Однофазный переменный ток Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов

Рис. 2. Векторная диаграмма тока и напряжений для цепи
с последовательным соединением R,L,C-элементов
а – активно-индуктивная нагрузка (UL UC);
б – активно-емкостная нагрузка (UC UL)
9

10. Однофазный переменный ток Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов

U = U a2 + U p2 = U 2R + ( U L - U C ) ;
2
10

11. Однофазный переменный ток Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов

11

12. Однофазный переменный ток Цепь с последовательным соединением R,L,C-элементов

Рис3. Треугольник сопротивлений для цепи
с последовательным соединением R,L,C-элементов
Z=
U
2
= R 2 + ( X L - XC ) ;
I
12

13. Однофазный переменный ток Расчет мощностей в цепи с R,L,C-элементами

Однофазный переменный ток
cos j = R / Z.
Расчет мощностей в цепи с R,L,C-элементами
Рис. 4. Треугольник мощностей для цепи с R,L,C-элементами
13

14. Однофазный переменный ток Расчет мощностей в цепи с R,L,C-элементами

(U R )2
P = URI = I R =
.
R
2
14

15. Однофазный переменный ток Расчет мощностей в цепи с R,L,C-элементами

U L2
QL = U L I =
= I 2 XL .
XL
U С2
QС = UСI =
= I 2 XС .
XС
15

16. Однофазный переменный ток Расчет мощностей в цепи с R,L,C-элементами

16

17. Однофазный переменный ток Расчет коэффициента мощности в цепи с R,L,C-элементами

U2
S = I 2Z =
Z
.
S = UI = P 2 + Q 2 .
cos j =
P
=
S
cos j =
P
P +Q
2
UR R
= .
U
Z
2
.
17

18. Однофазный переменный ток ТЕСТ – Цепь с последовательными R,L,C-элементами

Однофазный переменный ток
При
нажатии
на расположенную
внизу кнопку-гиперссылку
«ТЕСТ»
ТЕСТ
– Цепь
с последовательными
R,L,C-элементами
запускается тестирующая программа и предоставляет пользователю
выборку пяти вопросов и задач из общего количества 29 по теме раздела.
При этом появляется окно Выбор режима.
В этом окне следует отметить пункт Обучение и после – нажать кнопку Ок,
так как тестирование в настоящем пособии проводится только в режиме
Обучение. При ошибочных ответах пользователя на вопросы теста
приводятся подсказки в виде правильных ответов (в режиме контроля
подсказки отсутствуют).
18

19. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

19

20. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

Рис.5. Резонанс напряжений в цепи с последовательным соединением R,L,C-элементов
а – векторная диаграмма;
б – вырожденный треугольник сопротивлений (Х = 0);
в – вырожденный треугольник мощностей (Q = 0)
20

21. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

21

22. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

1
wрез L =
.
wрез C
wрез =
1
LC
,
22

23. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

& = -U
&,
U
L
C
U = U 2R - ( U Lрез - UCрез ) = UR .
2
& = U,
&
U
R
23

24. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

Q=
Q=
XLрез
R
U Lрез
U
=
XCрез
=
R
.
U Cрез
U
.
24

25. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

Z = R 2 + ( X L - XCрез
) =Z
2
= R.
25

26. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

26

27. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

27

28. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

28

29. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

Рис. 6. Резонансные кривые UL , UС , I , Z, cosj в зависимости от емкости С
при последовательном соединении катушки индуктивности и батареи конденсаторов29

30. Однофазный переменный ток Резонанс напряжений в последовательной цепи

30

31. Однофазный переменный ток ТЕСТ – Резонанс напряжений в последовательной цепи

Однофазный переменный ток
При
нажатии
на расположенную
внизу кнопку-гиперссылку
«ТЕСТ»цепи
ТЕСТ
– Резонанс
напряжений
в последовательной
запускается тестирующая программа и предоставляет пользователю
выборку пяти вопросов и задач из общего количества 23 по теме раздела.
При этом появляется окно Выбор режима.
В этом окне следует отметить пункт Обучение и после – нажать кнопку Ок,
так как тестирование в настоящем пособии проводится только в режиме
Обучение. При ошибочных ответах пользователя на вопросы теста
приводятся подсказки в виде правильных ответов (в режиме контроля
подсказки отсутствуют).
31

32. Однофазный переменный ток Литература и электронные средства обучения

32

33. ЛЕКЦИЯ ОКОНЧЕНА

Благодарю за внимание!
33