Электрические цепи. Бравичев С.Н. - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

37
R
U
I
= ,
(5.3)
которое называют законом Ома для цепи с активным сопротивле-
нием.
Рассмотрим энергетические процессы в цепи с активным элементом.
Скорость преобразования электрической энергии в другие виды энер-
гии характеризует мгновенная мощность
p
:
tcosUIUItsinIUuip
mmR
ωω
2
2
−=⋅⋅== ,
(5.4)
где U
I
– постоянная составляющая.
График изменения мгновенной мощности
(
)
tp
R
ω
для цепи с
R
-
элементом показан на рисунке 5.1,б. В любой момент времени направления
тока и напряжения совпадают, следовательно, мгновенная мощность поло-
жительна и колеблется с угловой частотой 2
ω
в пределах от 0 до 2U
I
, т.е.
R
-элемент потребляет электрическую энергию от источника и необратимо
преобразует ее в другие виды энергии.
Кроме мгновенного значения мощности
R
p различают еще среднюю
мощность
cp
P за период, которую называют активной мощностью и обозна-
чают буквой
P
:
RIIUdtui
T
PP
R
T
cp
2
0
1
====
∫
.
(5.5)
Активная мощность характеризует работу, совершаемую в электриче-
ской цепи за период, т.е. определяет электрическую энергию необратимо
преобразовавшуюся в другие виды энергии. Единицей измерения активной
мощности является ватт (Вт).
5.2.2 Цепь с индуктивностью
Пусть по катушке индуктивности
L
, для которой
R
=0 (рису-
нок 5.2,а), протекает ток
tsinIi
m
ω
=
.
(5.6)
При изменяющемся токе в катушке наводится ЭДС самоиндукции
dt
di
Le
L
−= .
(5.7)
Приложенное к зажимам цепи напряжение уравновешивает ЭДС само-
индукции 
                                         U
                                    I=     ,                         (5.3)
                                         R
        которое называют законом Ома для цепи с активным сопротивле-
нием.
      Рассмотрим энергетические процессы в цепи с активным элементом.
      Скорость преобразования электрической энергии в другие виды энер-
гии характеризует мгновенная мощность p :
               p R = ui = U m ⋅ I m ⋅ sin 2 ωt = UI − UI cos 2ωt ,   (5.4)
где UI – постоянная составляющая.
      График изменения мгновенной мощности p R (ωt )для цепи с R -
элементом показан на рисунке 5.1,б. В любой момент времени направления
тока и напряжения совпадают, следовательно, мгновенная мощность поло-
жительна и колеблется с угловой частотой 2 ω в пределах от 0 до 2UI , т.е.
R -элемент потребляет электрическую энергию от источника и необратимо
преобразует ее в другие виды энергии.
      Кроме мгновенного значения мощности p R различают еще среднюю
мощность Pcp за период, которую называют активной мощностью и обозна-
чают буквой P :
                                   T
                              1
                     Pcp = P = ∫ ui dt = U R I = I 2 R .             (5.5)
                              T0

     Активная мощность характеризует работу, совершаемую в электриче-
ской цепи за период, т.е. определяет электрическую энергию необратимо
преобразовавшуюся в другие виды энергии. Единицей измерения активной
мощности является ватт (Вт).

        5.2.2 Цепь с индуктивностью
      Пусть по катушке индуктивности L , для которой R =0 (рису-
нок 5.2,а), протекает ток
                                i = I m sin ωt .                     (5.6)
        При изменяющемся токе в катушке наводится ЭДС самоиндукции
                                            di
                                 eL = − L      .                     (5.7)
                                            dt
     Приложенное к зажимам цепи напряжение уравновешивает ЭДС само-
индукции




                                                                             37

Страницы