Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа

Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа

4. Получение синусоидальной электродвижущей силы. Исходная фаза, сдвиг по фазе.

Синусоидальную ЭДС получают при помощи явления электрической индукции. Рамку помещают в магнитное поле и умеренно крутят вокруг собственной оси. Рамка пересекает магнитные полосы и на ее концах наводится ЭДС электрической индукции, которая меняется по закону

ω- угол на который рамка поворачивается за Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа 1с, именуется угловой скоростью либо угловой частотой.

[ω]=с-1(рад/с)

, где f- повторяющаяся частота, Гц

За время рамка поворачивается на угол , тогда получим

Приведенным на рис. 1, 2 графикам 2-ух синусоидальных ЭДС е1 и е2 соответствуют уравнения:

.


Значения аргументов синусоидальных функций и именуются фазамисинусоид, а значение фазы в исходный момент времени (t=0): и - исходной фазой Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа( ).

Величину , характеризующую скорость конфигурации фазового угла, именуют угловой частотой.Потому что фазовый угол синусоиды за время 1-го периода Т меняется на рад., то угловая частота есть , где f– частота.

При совместном рассмотрении 2-ух синусоидальных величин одной частоты разность их фазовых углов, равную разности исходных фаз, именуют Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа углом сдвига фаз.

Для синусоидальных ЭДС е1 и е2 угол сдвига фаз:

5. Амплитудное, действующее, среднее значения синусоидальных величин.

1-ая из 3-х величин, характеризующих переменный ток, - его амплитудное значение Iампл. Оно равно наибольшему моментальному значению тока за период его конфигурации. Как ни удивительно, исходя из убеждений воздействия тока разной формы на разные нагрузки Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа, амплитуда тока менее информативна. Вот почему значение переменного тока определяют сопоставлением его деяния с действием неизменного тока.

Среднее значение переменного тока - это значение такового неизменного тока, который переносит таковой же заряд электричества за тот же просвет времени, что и переменный ток. Для переменного тока, форма которого симметрична Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа относительно оси времени (к примеру, синусоидальный сигнал) среднее значение тока равно нулю. Потому обычно под средним значением понимают средневыпрямленное, т. е. среднее значение тока после его выпрямления. Среднее значение тока охарактеризовывает его действие, к примеру, при зарядке аккума.

Действенное значение переменного тока - это значение неизменного тока, который, проходя через активную Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа линейную нагрузку (скажем, резистор), выделяет за тот же просвет времени такое же количество тепла, какое выделит в этой нагрузке переменный ток. Конкретно действенное значение тока принципиально применительно к нагревательным устройствам.

6. Изображение синусоидальной функций вращающимися векторами. Понятие о векторных диаграммах.

7. Активная нагрузка в цепи переменного тока. Временная и векторная диаграммы Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа. Секундное значение мощности.

АКТИВНАЯ НАГРУЗКА (резистор).

Пусть на участке цепи с активным сопротивлением R и пренебрежимо малыми емкостью и индуктивностью (рис.129) течет квазистационарный переменный ток . В данном случае можем применить закон Ома для моментальных значений тока и напряжения: .

Как следует, напряжение на резисторе также совершает гармонические колебания с Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа теми же фазой и частотой, что и сила тока, а амплитудные значения силы тока и напряжения связаны законом Ома: . Графики зависимости силы тока и напряжения от времени представлены на рис.130.

РИС.129 РИС.130 РИС.131 РИС.132

Для более приятного представления используем способ векторных диаграмм. Согласно этому способу, каждой гармонически изменяющейся с течением времени Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа величине: можно сравнить вектор длиной А, который умеренно крутится в плоскости XOY с угловой скоростью и исходной фазой . Секундное значение гармонической величины, в данном случае, представляет собой проекцию вектора А на ось OY (рис.131).

Для резистора в рассмотренном случае надлежащие вектора для представления силы тока и напряжения на Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа векторной диаграмме совпадают (рис.132).

8. Индуктивная нагрузка в цепи переменного тока. Временная и векторная диаграммы. Секундное значение мощности.

ИНДУКТИВНАЯ НАГРУЗКА.

Разглядим участок цепи с катушкой индуктивности L и пренебрежимо малыми активным сопротивлением и емкостью (рис.136). Пусть по участку протекает ток .

Потому что ЭДС самоиндукции, согласно правилу Ленца, препятствует изменению протекающего тока Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа, то .

Как следует, напряжение на индуктивности совершает гармонические колебания с той же частотой, что и сила тока, но опережает по фазе силу тока на (по времени – на четверть периода). Амплитудные значения силы тока и напряжения также связаны соотношением, аналогичным закону Ома: , где - именуется индуктивным сопротивлением.

Графики зависимости Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа силы тока и напряжения, также векторная диаграмма, представлены на рис.137 и рис.138.

РИС.136 РИС.137 РИС.138

9. Ёмкостная нагрузка в цепи переменного тока. Временная и векторная диаграммы. Секундное значение мощности.

ЕМКОСТНАЯ НАГРУЗКА

Разглядим участок цепи с конденсатором емкостью С, активное сопротивление которого и индуктивность пренебрежимо малы (рис.133). Пусть на участке течет ток .

Чтоб Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа высчитать напряжение на конденсаторе, найдем многофункциональную зависимость заряда на пластинках конденсатора от времени: ,

Постоянную интегрирования примем равной нулю, потому что нас интересует только заряд конденсатора, обусловленный переменным током.

Тогда напряжение на конденсаторе меняется по закону:

, т. е. напряжение совершает колебания с той же частотой, что и сила Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа тока, но отстает по фазе от силы тока на (по времени – на четверть периода).

Амплитудные значения силы тока и напряжения связаны неизменным, при данных критериях, коэффициентом , который, при сопоставлении с законом Ома для резистора, играет роль сопротивления и потому именуется емкостным сопротивлением.

Как следует, при чисто емкостной нагрузке закон Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа Ома для моментальных значений тока и напряжения НЕ Производится, но амплитудные значения тока и напряжения подчиняются закону Ома: .

РИС.133 РИС.134 РИС.135

Приобретенные соотношения ясно появляются на графиках зависимости силы тока и напряжения от времени (рис.134), также на векторной диаграмме (рис.135).

10. Неразветвленная цепи переменного тока с поочередным соединением r, L, C. Векторная диаграмма Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа для варианта Треугольники сопротивлений и мощностей.

11. Резонанс напряжений. Условие резонанса. Векторная диаграмма. Опасность резонанса.

12. Разветвленная цепь переменного тока с параллельным соединением r, L, C. Векторная диаграмма для варианта . Треугольники проводимости и мощностей.

13. Резонанс токов. Условие резонанса. Векторная диаграмма. Опасность резонанса.

14. Понятие о символическом способе расчета цепей Формула 2 — Вторая формулировка первого закона Кирхгофа синусоидльного тока. Закон Ома и Кирхгофа в символической форме. Выражение для мощности.

15. Система трехфазного тока и ее достоинства. Получение трехфазного тока. Временная и векторная диаграмма электродвижущей силы.


formuli-zhanri-i-arhetipi.html
formulirovanie-celej-uroka.html
formulirovanie-lichnih-celej-referat.html