РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ
то напряжение на зажимах цепи состоит из трех слагающих (рис. 5-31): активного напряжения Ua = I r , совпадающего по фазе с током, индуктивного напряжения UL = I xl, опережающего ток на 90°, и емкостного напряжения Uс = I хс отстающего по фазе от тока на 90°.
Рис. 5-30. Цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью.
Из векторной диаграммы (рис. 5-31) следует, что напряжение на зажимах цепи может быть найдено из прямоугольного треугольника, одним катетом которого является вектор активного напряжения, а другим — разность векторов напряжения на индуктивности и емкости. Таким образом, напряжение цепи
Выражая напряжения на отдельных участках цепи через произведения тока и соответствующие сопротивления, получим:
U = √( (I r ) 2 + ( I xL — I xc ) 2 ) = I √ (r 2 + (xL-xc) 2 ) = I z,
Рис. 5-31. Векторная диаграмма цепи с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью при xL > xC
Это сопротивление графически может быть представлено гипотенузой прямоугольного треугольника сопротивлений, который можно получить из треугольника напряжений, если стороны последнего уменьшить в I раз.
Ток сдвинут по фазе от напряжения цепи на угол φ, который можно определить через его тангенс:
tg φ = U L — U C / U a = x L — x C / r
Ток отстает по фазе от напряжения на угол φ при X L > Хс, а следовательно, и при U L> U c (рис. 5-31); наоборот, при xL < хс и UL < Uc ток опережает напряжение.
При xL = хс наступает резонанс напряжений, при котором полное сопротивление цепи равно активному сопротивлению
Рис. 5-32. Векторная диаграмма при резонансе напряжений.
Следовательно, полное сопротивление цепи будет наименьшим, а действующее значение тока при заданном напряжении достигает наибольшего значения, совпадая по фазе с напряжением цепи.
Так как индуктивное напряжение UL и емкостное Uc равны и изменяются в противофазе (рис. 5-32), то напряжение цепи равно активному напряжению U = Uа.
Отношение напряжения на одном из реактивных участков, например UL, к напряжению цепи U:
UL/U = I xL / I z = xL/z = xL/r
Таким образом, напряжение на индуктивности UL и равное ему напряжение на емкости Uc при xL = хс > r больше напряжения на зажимах цепи U во столько раз, во сколько XL больше r. Следовательно, при резонансе напряжений на отдельных участках цепи могут возникнуть напряжения, значительно превышающие напряжение сети.
Урок 43-2 (продолжение) Переменный ток
Похожие страницы:
РЕЗОНАНС ТОКОВ При синусоидальном напряжении на зажимах разветвленной цепи (рис. 5-34) ток в первой параллельной ветви — в катушке I1 = U/z1 = U/√(r21 + x2L1) Этот ток отстаёт по фазе от напряжения.
СОЕДИНЕНИЕ ОБМОТОК ГЕНЕРАТОРА ЗВЕЗДОЙ При соединении звездой к началам обмоток генератора А , В, С присоединяются линейные провода. Концы обмоток X, У, Z соединяются.
Содержание статьи1 ЦЕПЬ С ЕМКОСТЬЮ1.1 Напряжение и ток1.2 Емкостное сопротивление ЦЕПЬ С ЕМКОСТЬЮ Напряжение и ток Приложив к зажимам конденсатора.
Содержание статьи1 ЦЕПЬ С АКТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ И ИНДУКТИВНОСТЬЮ1.1 Напряжение и ток1.2 Сопротивления цепи1.3 Мощности ЦЕПЬ С АКТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ И ИНДУКТИВНОСТЬЮ.
НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ Электрическая цепь, сопротивление которой остается неизменным при различных силах тока в ней или при различных напряжениях на.
ЦЕПЬ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ Напряжение и ток. Цепь, изображенная на рис. 5-11, обладает сопротивлением r При синусоидальном напряжении Рис. 5-11 Цепь с сопротивлением и.
ИНФОФИЗ
Часто сталкиваюсь с тем, что дети не верят в то, что могут учиться и научиться, считают, что учиться очень трудно.
Рассмотрим по отдельности случаи подключения внешнего источника переменного тока к резистру с сопротивлением R, конденсатору емкости C и катушки индуктивности L. Во всех трех случаях напряжения на резисторе, конденсаторе и катушке равны напряжению источника переменного тока.
Сопротивление R называют активным, потому что цепь с таким сопротивлением поглощает энергию.
Активное сопротивление — устройство, в котором энергия электрического тока необратимо преобразуется в другие виды энергии (внутреннюю, механическую)
Пусть напряжение в цепи меняется по закону: u = Umcos ωt ,
IR — амплитуда тока, протекающего через резистор.
Связь между амплитудами тока и напряжения на резисторе выражается соотношением RIR = UR
Колебания силы тока совпадают по фазе с колебаниями напряжения. (т.е. фазовый сдвиг между током и напряжением на резисторе равен нулю).
При включении конденсатора в цепь постоянного напряжения сила тока равна нулю, а при включении конденсатора в цепь переменного напряжения сила тока не равна нулю. Следовательно, конденсатор в цепи переменного напряжения создает сопротивление меньше, чем в цепи постоянного тока.
Соотношение между амплитудами тока IC и напряжения
В катушке, включенной в цепь переменного напряжения, сила тока меньше силы тока в цепи постоянного напряжения для той же катушки. Следовательно, катушка в цепи переменного напряжения создает большее сопротивление, чем в цепи постоянного напряжения.
Соотношение между амплитудами тока IL и напряжения UL:
Векторная диаграмма на рисунке построена для случая, когда или В этом случае напряжение внешнего источника опережает по фазе ток, текущий в цепи, на некоторый угол φ.
Векторная диаграмма для последовательной RLC-цепи
Из выражения для I0 видно, что амплитуда тока принимает максимальное значение при условии
Явление возрастания амплитуды колебаний тока при совпадении частоты ω внешнего источника с собственной частотой ω0 электрической цепи называется электрическим резонансом. При резонансе
Сдвиг фаз φ между приложенным напряжением и током в цепи при резонансе обращается в нуль. Резонанс в последовательной RLC-цепи называется резонансом напряжений. Аналогичным образом с помощью векторной диаграммы можно исследовать явление резонанса при параллельном соединении элементов R, L и C (так называемый резонанс токов).
Отставание угла тока от напряжения
Причины увеличенного расхода масла
При эксплуатации ДГУ обращайте внимание и на увеличившийся расход масла, это может свидетельствовать о серьезных проблемах, среди которых выделим:
Вышли из строя поршневые кольца или повреждено зеркало самих цилиндров.
Закоксованы прорези на маслосъемных кольцах или соответствующие канавки на поршнях, что произошло вследствие использования несоответствующего масла.
Выход из строя или чрезмерный износ маслоотражательных колпачков, установленных на клапанах.
Повреждения клапанов и других деталей газораспределительного механизма.
При эксплуатации обращают внимание и на цвет выхлопных газов, если двигатель стал дымить, это связано со следующими проблемами:
Закоксованы форсунки, которые обеспечивают впрыск горючего
Отметим, что повышенный расход масла практически всегда вызывает обильное дымообразование и изменение цвета выхлопных газов. Именно по этим признакам можно определить чрезмерное потребление смазочных материалов даже без проверки уровня в картере.
Разность фаз
Пример 3
Для RLC-цепи, показаннойна рис. 4.25(а), начертить полную векторную диаграмму и найти приложенное напряжение.
Векторная диаграмма построена на рис. 4.25(б). VR находится в фазе с током I , опережает VC на 90° и отстает от VL на 90°. Поскольку VL и VC лежат на одной вертикальной прямой, то их сумма, как показано на рис. 4.25(в), может быть представлена вектором
Результирующее напряжение VT, таким образом, равно векторной сумме VR и OZ. VT= 50 В и, как видно из рисунка, опережает вектор тока на угол α = 36°.
