Электрическая энергия и электрическая мощность.


Электрический ток. Законы Кирхгофа

Величины, характеризующие синусоидальный ток Если рамка замкнута на внешнюю цепь, то по ней проходит ток, который, как и ЭДС, называется синусоидальным. Синусоидальная ЭДС, ток и напряжение характеризуются следующими величинами: амплитуда — максимальное значение синусоидальной величины, период — наименьший интервал времени, по истечении которого значение периодически изменяющегося электрического тока повторяется.

Преобразование линейных электрических схем

 Расчет и исследование сложных электрических схем во многих случаях можно значительно облегчить за счет преобразования. Суть преобразования заключается в замене участков цепи эквивалентными, но более простыми, т.е. не вызывающими изменения напряжения и токов в остальной части цепи.

 Последовательное соединение резисторов

  Если несколько резисторов соединены один за другим без разветвлений и по ним протекает один и тот же ток, такое соединение называется последовательным (рис. 1.17 а). Обозначим сопротивления отдельных резисторов через , а напряжения на них соответственно .

 По второму закону Кирхгофа имеем

.  (1.31)

 Разделим обе части формулы (1.31) на ток Построение векторных диаграмм для трехфазной звезды В любом случае построение диаграммы начинают с равностороннего треугольника линейных напряжений. Затем отмечают на диаграмме нулевую точку генератора 0, которая всегда находится в центре тяжести треугольника, то есть на расстоянии 2/3 высоты. И после этого решают вопрос о положении нулевой точки нагрузки 0’.

или

.  (1.32)

 

  Таким образом, при последовательном соединении эквивалентное или общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных участков цепи
(рис. 1.17 б). В общем случае

, (1.33)

где  – число последовательно соединенных резисторов.

 Ток в этой цепи

.

  Напряжения на отдельных участках определяются по формулам

.

  Последовательное соединение приемников энергии нашло широко применяется в различных областях техники. Оно используется обычно в тех случаях, когда расчетное напряжение приемника меньше напряжения источника электрической энергии.

Параллельное соединение резисторов Параллельным соединением приемников называется такое соединение, при котором к одним и тем же двум узлам электрической цепи присоединяется несколько ветвей (рис. 1.18).

Линейные цепи синусоидального тока Общие сведения В электроэнергетике используют в основном переменный ток.

Действующее значение синусоидального тока Мгновенное значение переменного тока все время изменяется от нуля до максимального значения.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Переменный ток

Переменный электрический ток — электрический ток, пери­одически изменяющийся с течением времени. В электрических сетях используется синусоидальный переменный ток, который возникает в цепи под действием синусоидальной ЭДС. Синусо­идальная ЭДС создается за счет явления электромагнитной ин­дукции в рамке, которая вращается с постоянной скоростью V в однородном магнитном поле с индукцией В (рис. 4.1, а).

 Величина индуктированной ЭДС

e=BVlsina, (4.1)

где l - длина активной стороны рамки, т. е. стороны, пересека­ющей магнитное поле; a - угол, под которым активная сторона рамки пересекает магнитное поле или угол поворота рамки от­носительно нейтральной плоскости ОО' (рис. 4-.1, а).

Когда рамка находится в нейтральной плоскости (a = 0), ин­дуктированная ЭДС равна нулю. Когда рамка пересекает маг­нитное поле под углом 90° (a=90°), индуктированная ЭДС имеет максимальное значение. Зависимость ЭДС в рамке от угла пово­рота а показана на волновой диаграмме (рис. 4.1, б).


Цепи несинусоидального тока