1 Цепь переменного тока. 2 Постановка задачи Имеется электрическая цепь, состоящая из сопротивления R, индуктивности L и ёмкости C, на которую подаётся. - презентация

1 1 Цепь переменного тока

2 2 Постановка задачи Имеется электрическая цепь, состоящая из сопротивления R, индуктивности L и ёмкости C, на которую подаётся переменное гармоническое напряжение с амплитудой Uo. CL R

3 3 Общие рассуждения Цепь последовательная, следовательно в любой момент времени I L =I c =I R Тогда это действует и для амплитудных значений I L0 =I c0 =I R0 Однако напряжение по фазе совпадает с током только на сопротивлении, поэтому несмотря на то что в любой момент времени U=U R +U L +U C нельзя утверждать, что это верно для амплитудных значений т.е. U 0 =U R0 +U L0 +U C0 -не верно !!!

4 4 Сопротивление в цепи переменного тока Сила тока по фазе совпадает с напряжением

5 5 Индуктивность в цепи переменного тока Напряжение по фазе опережает силу тока на π/2

6 6 Ёмкость в цепи переменного тока Напряжение по фазе отстаёт от силы тока на π/2

7 7 Будем строить вектора напряжений от сопротивления, т.к. на этом элементе фазы тока и напряжения совпадают ωtωtωtωt U R =R I

8 8 Добавляем напряжение индуктивности, которое опережает силу тока на π/2 ωtωtωtωt U R =R I U L =ωL·I

9 9 Добавляем напряжение ёмкости, которое отстаёт от силы тока на π/2 ωtωtωtωt U R =R I UL=(ωL)IUL=(ωL)I UL=UL= I ωСωСωСωС

10 10 Суммируем напряжения, как вектора ωtωtωtωt U R =R I UL=(ωL)IUL=(ωL)I UL=UL= I ωСωСωСωС Полное напряженние в цепи !!!

11 11 Получаем Для амплитудных значений ωtωtωtωt U R =R I UL=(ωL)IUL=(ωL)I UL=UL= I ωСωСωСωС

12 12 При этом Напряжение опережает ток Ток опережает напряжение

13 13 Закон Джоуля Ленца Мощность выделяемая в цепи, выделяется только на сопротивлении Здесь U 0 и I 0 – амплитудные значения силы тока и напряжения во всей цепи

14 14 Пример На цепь, состоящую из ёмкости 0,25 мкФ, индуктивности 1 мкГн и сопротивления 4 Ом подано переменное гармоническое напряжение U(t)=20 cos(10 6 t). Найти: 1.Уравнение силы тока во всей цепи 2.Напряжение на каждом элементе цепи 3.Мощность цепи

15 15 Решение Ищем сопротивления ёмкости и индуктивности Сразу отмечаем, что X C >X L т.е. цепь ёмкостная, сила тока опережает напряжение ( * )

16 16 Ищем полное сопротивление и сдвиг фаз между током и напряжением

17 17 Сила тока * * Учитывая ( * ) Сила тока опережает напряжение на φ *

18 18 Напряжение на сопротивлении Сила тока на сопротивлении по фазе совпадает с напряжением.

19 19 Напряжение на индуктивности Напряжение на индуктивности по фазе опережает силу тока на π/2.

20 20 Напряжение на ёмкости Напряжение на ёмкости по фазе отстаёт от силы тока на π/2.

21 21 Мощность

22 22 Важно !!! Всё это надо знать и понимать ко вторнику 25 декабря!!!