Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекция 6

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
01.06.2015
Размер:
738.68 Кб
Скачать

ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЕ ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

uR 2U R cos t u

Определим

 

iR , ZR

iR uR / R

 

U R cos t u / R

2

iR 2I R cos t i

u i

I R U R / R

p

R

u i

R

2U

R

I

R

cos2

t

pR U R I R U R IR cos 2 t

 

R

 

 

 

 

 

ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЕ ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Мгновенная мощность резистивного элемента всегда положительна, обращается в нуль в точках, где ток и напряжение равны нулю, и достигает максимума в моменты времени, когда ток и напряжение максимальны по абсолютному значению.

ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЕ ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

P

P

 

 

1

T

p dt

U R I R

T

1 cos 2 t dt U

 

I

 

 

T

 

T

 

 

 

A

ср

 

R

 

 

R

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

Активная

мощность численно равна

 

 

постоянной

 

составляющей мгновенной

мощности и характеризует среднюю за период скорость потребления энергии от источника.

t

wR t wR 0 U R IR 1 cos 2 t dt

0

wR 0 U R IRt U R IR sin 2 t sin 2 2

ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЕ ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

IR IRe j i

U R

e j u

U

U

 

e j u

 

R

 

R

R

 

 

 

 

 

 

 

Z

R

U

/ I

R

ZR zR e j R

rR jxR

 

R

R

 

 

 

YR 1/ ZR 1/ R

ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЕ ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

uC 2UC cos t u

 

 

 

Определим

 

iC , ZC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

duC

 

 

 

 

 

sin t

 

 

 

 

 

cos t

 

/ 2

 

 

i

C

C 2U

C

u

2 CU

C

u

 

 

 

 

 

C

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iC

 

IC cos t i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

i

u

/ 2

ток емкости опережает по фазе напряжение на 900

IC CUC

ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЕ ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

pC uC iC

 

 

UC cos t u

 

IC cos t u / 2

2

2

2UC IC

cos t u sin t u UC IC sin 2 t u .

В течение половины периода изменения мощности ток и напряжение емкости имеют одинаковый знак (емкость заряжается), при этом мгновенная мощность емкости положительна. В течение второй половины периода емкость отдает запасенную энергию (разряжается), при этом ток и напряжение емкости имеют различные знаки, а мгновенная мощность емкости отрицательна.

Среднее значение мощности емкости за период (активная мощность) равно нулю:

1 T

PA T 0 pC dt 0

ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЕ ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

wC CuC2 / 2 CuC2 cos2 t u CuC2 1 cos 2 t u / 2.

Энергия, запасенная в емкости, достигает максимального значения в те моменты времени, когда напряжение на емкости максимально по абсолютному значению.

Ёмкость периодически обменивается энергией с остальной частью цепи, причем энергия, запасенная в емкости, является неотрицательной величиной. Емкость не содержит внутренних источников энергии и поэтому в процессе разрядки не может отдать больше энергии, чем она получила от остальной части цепи в процессе зарядки.

ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЕ ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

 

IC e

j i

CUC e

j u / 2

;

 

UC e

j u

IC

 

 

UC

 

 

 

 

 

Z UC 1

 

e j / 2 1/ j C j / C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

I

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

Ce j / 2

j C

 

 

 

 

 

Y

1/ Z

C

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

C

z

C

e j C r jx ;

 

 

Y y

e j C g

C

jb

 

 

 

 

C

 

 

C

 

 

C C

 

 

C

zC 1/ C ; yC C; C / 2; C / 2; gC 0; rC 0; xC 1/ C ; bC C

ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЕ ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

 

 

 

 

 

 

 

IL cos t u

 

 

 

 

 

 

 

iL

2

 

 

 

 

 

Определим

 

 

 

 

 

uL , ZL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

diL

 

 

 

 

 

 

 

sin t

 

 

 

 

 

cos t

 

/ 2

u

L

L

L

 

2I

L

u

2 LI

L

i

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U L cos t u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iL

 

2

 

 

 

 

 

 

 

u i / 2 ток индуктивности отстает по фазе от напряжения на 900

U L LI L

ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЕ ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

pL uLiL 2U L cos t u 2 IL cos t iU L IL sin 2 t i .

Среднее значение мощности индуктивности за период (активная мощность) равно нулю:

 

 

P

 

1

 

T

p dt 0

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

w

LiL2

 

 

 

LiL2

1 cos 2 t

 

 

 

 

 

i

L

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]