Цепь переменного тока с активным и индуктивным сопротивлением

1.

Цепь переменного тока с активным
и индуктивным сопротивлением

2.

Цепь с активным сопротивлением
По данной цепи течет
переменный ток под действием
приложенного
синусоидального напряжения

3.

Цепь с активным сопротивлением
График мгновенных значений тока и напряжения

4.

Цепь с активным сопротивлением
При синусоидальном изменении тока и напряжения
мощность тока в цепи тоже изменяется.
Мгновенное значение мощности

5.

Цепь с активным сопротивлением
Среднее значение мощности с учетом закона Ома

6.

Цепь с активным сопротивлением
На основе формулы р = ui строим график мгновенной
мощности р
Мощность в течение периода остается положительной,
значит, направление потока электрической энергии в
течение периода остается неизменным.

7.

Цепь с активным сопротивлением
Среднюю мощность за период Р называют активной, а
сопротивление R — активным сопротивлением.
Активная мощность характеризует среднюю скорость
преобразования электрической энергии в тепловую,
механическую, химическую и другие виды энергий.
Электрическая энергия для данной схемы:
W = Pt

8.

Цепь с идеальным конденсатором
Цепь, в которой
идеальный
конденсатор (R = 0)
подключен к источнику
синусоидального
напряжения :
u= Um sinɷ t.

9.

Цепь с идеальным конденсатором
При переменном
напряжении конденсатор
периодически заряжается
и разряжается и в цепи
протекает ток, равный
скорости изменения
заряда

10.

Цепь с идеальным конденсатором

11.

Цепь с идеальным конденсатором
Величина хс называется реактивным ёмкостным
сопротивлением (Ом).
Ёмкостное сопротивление отражает противодействие
току в цепи со стороны электрического поля
заряженного конденсатора. Ёмкостное сопротивление
обратно пропорционально частоте f при уменьшении
частоты сопротивление хс растет.

12.

Графики тока, напряжения и мгновенной
мощности для цепи с идеальным
конденсатором

13.

Графики тока, напряжения и мгновенной
мощности для цепи с идеальным
конденсатором
- в I и III четвертях периода напряжение на емкости
растет от нуля до Um, пропорционально растет и
заряд конденсатора (q = Си).
Конденсатор заряжается, т.е. энергия накапливается в
электрическом поле конденсатора за счет источника.
Конденсатор является приемником энергии;
- во II и IV четвертях периода напряжение
уменьшается до нуля, пропорционально уменьшается
заряд. Конденсатор разряжается, т.е. энергия
возвращается в сеть. Конденсатор при этом является
источником энергии.

14.

Цепь с идеальным конденсатором
Скорость обмена энергией между генератором и
конденсатором характеризуется мощностью, которая
называется реактивной мощностью Qс
Максимальная энергия, которая накапливается в
электрическом поле конденсатора
Wcm = CUm2/2 = CU2