Векторные диаграммы токов и напряжений

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 7

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

цепи синусоидального переменного тока

ЗАДАНИЕ

1. Просмотрите видеоролик по ссылке https://yandex.ru/video/search?text=векторная%20и%20волновая%20диаграмма%20тока%20и%20напряжения%20анимация&path=wizard&parent-reqid=1585138415221446-457846394033662734200138-sas4-3120&filmId=15090439278510717227

2. Изучите и законспектируйте теоретический материал

3. Письменно ответить на вопросы для самопроверки

4. Выполнить задание к 28 марта.

Векторная диаграмма – это совокупность векторов на плоскости, изображающих токи, напряжения и ЭДС одной частоты.

1. В цепи с активным сопротивлением

Схема

Аналитическое выражение

i(t) = I_m sin(ωt + ψ_i)

u(t) = U_mR sin(ωt + ψ_u)

ψ_u = ψ_i

Волновая диаграмма

Векторная диаграмма

Напряжение, приложенное к цепи, и сила тока в цепи одновременно достигают максимальных и нулевых значений

U_R = R I_R

2. В цепи с катушкой

Схема

При протекании переменного тока в цепи появляется ЭДС самоиндукции, противодействующая изменению тока. Сопротивление, создаваемое ЭДС самоиндукции, наз. ИНДУКТИВНЫМ, и определяется по

Формуле

, Ом

Аналитическое выражение

u_L(t) = ωL · I_mL sin(ωt + ψ_i + 90°) = U_mL sin(ωt + ψ_i + 90°)

Волновая диаграмма

Векторная диаграмма

Напряжение, приложенное к цепи, опережает по фазе силу тока на 90градусов

ψ_u = ψ_i + 90°

U_mL = 2pf _*L · I_mL,

3. В цепи с конденсатором

Схема

При протекании переменного тока в цепи конденсатор постоянно перезаряжается, т.е. напряжение на его обкладках изменяется. Сопротивление, создаваемое конденсатором переменному току, наз. ЁМКОСТНЫМ, и определяется по Формуле

, Ом

Аналитическое выражение

i(t) = I_mC sin(ωt + ψ_i)

u_C = U_mC sin(ωt + ψ_u)

Волновая диаграмма

Векторная диаграмма

Переменный ток, протекающий в цепи, опережает по фазе напряжение на 90 градусов

ψ_u = ψ_i - 90°

U_C = 1 / (2pf_*C) · I_C

u_C = 1 / (ωC) · I_mC sin(ωt + ψ_i - 90°) = U_mC sin(ωt + ψ_u)

Вопросы для самопроверки

1. Что такое векторная диаграмма?

2. Назовите способы представления синусоидальных величин (силы тока и напряжения).

3. Как изменятся индуктивное сопротивления катушки при изменении частоты питающего тока?

4. Как изменяется сопротивление конденсатора при при изменении частоты питающего тока?

5. Запишите Закон Ома:

a) Для U_mC

b) Для U_mL

6. Начертите схемы и векторную диаграмму для них:

a) С идеальным активным сопротивлением

b) С идеальной катушкой

c) С идеальным конденсатором

7. Начертите схемы:

a) С реальным активным сопротивлением

b) С реальной катушкой

c) С реальным конденсатором