14 Obvod striedavého prúdu

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "14 Obvod striedavého prúdu"

Άιμον Μαρής
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1 4 Obvd striedavéh prúdu - nútené elektragnetické kitanie á veľký význa naä pri prense elektricke energie a v rzličných elektrnických zariadeniach. V týcht prípadch elektragnetické kitanie nazývae striedavý prúd. - zdre striedavéh prúdu nazývae generátry striedavéh prúdu (v energetike sa pužívaú generátry s táčavýi súčasťai alternátry, ktré ddávaú d elektricke siete striedavý prúd s frekvenciu 50 Hz; elektrnické generátry striedavéh prúdu, ktré sa využívaú v znavace technike na prens infrácií, aú frekvenciu d 0 GHz) - keď e d bvdu zaradený prvk s edný paraetr (dpr, indukčnsťu, kapacitu), vznikne ednduchý bvd striedavéh prúdu. V bvde ôže byť a viac prvkv s rôznyi paraetrai, ktré tvria zlžený bvd striedavéh prúdu. 4. ednduchý bvd striedavéh prúdu 4..bvd s dpr - keď bvd pripíe na zdr striedavéh napätia, pre kažité napätie platí: u sint - rezistr prechádza prúd, pre ktréh kažitú veľksť platí: u i sin t sin t - aplitúda striedavéh prúdu e: - dpr rezistra striedavéh prúdu e rvnaký ak v bvde ednsernéh prúdu; nazýva sa tiež rezistancia - pre ednduchý bvd striedavéh prúdu s dpr platí Ohv zákn, tak ak pre bvd s ednserný prúd. Aplitúda napätia na rezistre a aplitúda prúdu v bvde nezávisí d frekvencie striedavéh prúdu. vzťahu pre napätie a prúd vyplýva, že bidve veličiny sú v bvde v rvnake fáze a nevzniká edzi nii fázvý rzdiel. - vlastnsti bvdv sa znázrňuú a fázrvý diagra 4..bvd s indukčnsťu - keď cievku pripíe k zdru striedavéh napätia, prechádza bvd striedavý prúd a kl cievky vzniká eniace sa agnetické ple. T spôsbue, že sa v cievke indukue napätie, ktré pdľa enzvh zákna á pačnú plaritu ak zdr napätia. Následk th dsahue prúd v dvde naväčšiu hdntu neskôr ak napätie. Prúd sa za napätí neskrue a vzniká záprný fázvý psun uhl - pre kažité napätie platí: u sint - pre kažitý prúd platí: i sin t cst - veľksť napätia, ktré sa v cievke indukue, závisí d časvých zien agnetickéh pľa, čiže d frekvencie striedavéh prúdu. Pret sa cievka správa ak dpr, ktréh veľksť sa s rastúcu frekvenciu zväčšue - veľksť indukvanéh napätia závisí a d vlastne indukčnsti cievky i,u

2 - cievka á však iba zdanliv vlastnsť dpru, leb sa v ne elektragnetická energia neení na tepl ak pri rezistre. V cievke len vzniká a zaniká agnetické ple, č sa preavue fázvý rzdiel napätia a prúdu v bvde u i - induktancia:, pri výpčtch sa pužíva kplexná induktancia: kplexná induktancia sa nanáša na kladnú časť iaginárne si - skutčné cievky aú kre indukčnsti a dpr. Keď e dpr taký alý, že platí «ω, ôžee h zanedbať a cievka á približne vlastnsti ideálne cievky. Keď dpr v prvnaní s indukčnsťu neôžee zanedbať, usíe pre cievku pužiť vzťah pre zlžený bvd striedavéh prúdu 4..3dpr s kapacitu - keď pripíe kndenzátr k zdru striedavéh napätia, peridicky sa nabía a vybía. Nabíací prúd kndenzátra e naväčší v kaihu, keď e kndenzátr nenabitý, t.. keď napätie edzi platňai kndenzátra e nulvé. Napak v kaihu, keď e kndenzátr nabitý na napätie, e v bvde nulvý prúd. Dielektrik edzi platňai kndenzátra prúd neprechádza. Mení sa iba intenzita elektrickéh pľa a dielektriku sa striedav plarizue. Prúd v bvde predbieha napätie uhl u i - pre kažité napätie platí: u sint - pre kažitý prúd platí: i sin t cst - čí väčšia e frekvencia striedavéh prúdu a čí väčšia e kapacita kndenzátra, tý väčšia e aplitúda nabíacieh a vybíacieh prúdu. Kndenzátr á pdbné vlastnsti ak dpr, ktrý sa s zväčšuúcu frekvenciu a kapacitu zenšue. Pretže v bvde s kapacitu nenastáva preena elektragneticke energie na tepl, ale iba peridicky vzniká a zaniká elektrické ple, kndenzátr á len zdanliv vlastnsti dpru. - kapacitancia:, pri výpčtch sa pužíva kplexná kapacitancia: kplexná kapacitancia sa nanáša na záprnú časť iaginárne si 4. zlžený bvd striedavéh prúdu - ak sa v bvde nachádza viac prvkv, ôžee h charakterizvať ediný paraetr, ktrý sa nazýva ipedancia (pri riešení sa pužíva kplexná ipedancia)

3 4.. v sérii - edntlivýi prvkai bvdu prechádza rvnaký prúd, ale napätia na nich sa líšia veľksťu a fázu - riešenie pcu fázrvéh diagrau fázr výslednéh napätia nádee ak geetrický súčet edntlivých fázrv napätí v fázrv diagrae. Veľksť fázra výslednéh napätia vypčítae pcu Pytagrve vety: z Ohvh zákna pre ipedanciu bvdu platí: e reaktancia reaktancia charakterizue vlastnsti te časti bvdu striedavéh prúdu, v ktre sa elektragnetická energia neení na tepl, ale iba na energiu elektrickéh a agnetickéh pľa. vzťah pre ipedanciu bvdu s v sérii platí všebecne pre ľubvľný bvd striedavéh prúdu s prvkai, ktrých paraetre žn pvažvať za sériv spené pre fázvý psun napätia a prúdu v bvde platí: tg pre > e fázvý rzdiel prúdu a napätia kladný a bvd á také vlastnsti, akby bsahval iba rezistanciu a induktanciu pre < e fázvý rzdiel prúdu a napätia záprný a bvd á také vlastnsti, akby bsahval iba rezistanciu a kapacitanciu arccs cs - riešenie pcu kplexne ipedancie: 4.. paralelne - na edntlivých prvkch bvdu e rvnaké napätie, ale prúd, ktrý nii prechádza, sa líši veľksťu a fázu - riešenie pcu fázrvéh diagrau: fázr výslednéh prúdu dstanee z fázrvéh diagrau a eh veľksť určíe pdľa Pytagrve vety: Y, prič Y e aditancia ( Y ) fázvý psun: 3

tg - riešenie pcu kplexne ipedancie: i i i i 3 4.

4 tg - riešenie pcu kplexne ipedancie: i i i i reznancia - k reznancii ôže dôsť, ak sa v bvde súčasne nachádza a - reznancia nastáva, ak iaginárna časť ipedancie sa rvná nule - pre bvd v sérii a paralelne platí: 0 0 f 0, f 0 sa nazýva vlastná frekvencia pri vlastne frekvencii sa vplyvy indukčnsti a kapacity na napätie v bvde navzá rušia a bvd á vlastnsti rezistancie pri reznancii aplitúda prúdu v bvde dsahue naväčšie hdnty, bedzené iba rezistanciu bvdu 4.3 výkn striedavéh prúdu 4.3.bvd s dpr - keďže v bvde striedavéh prúdu sa prúd a napätie neustále enia, bude sa eniť a výkn a eh kažitá hdnta: p ui - pre bvd, ktrý bsahue iba rezistr, platí: p i sin t - kažitá hdnta výknu sa ení s dvnásbnu frekvenciu ak prúd a dsahue aplitúdu: P - za veľi krátky časvý kaih Δt vykná sa práca ΔW=p.Δt; pre celkvú prácu platí W W. Tút prácu znázrňue bsah plchy hraničene su času a krivku grafu kažitéh výknu - bsah vyedzene plchy á rvnakú veľksť ak bsah plchy bdĺžnika, ktréh edna strana e úerná perióde a druhá plvici aplitúdy výknu P W T T - stredná hdnta výknu: W P P T - fyzikálne ôžee tent výsledk vysvetliť tak, že harnický striedavý prúd s aplitúdu á rvnaký stredný výkn ak ustálený ednserný prúd s taku veľksťu, že platí: 4

5 - pre efektívnu hdntu prúdu a efektívnu hdntu napätia platí: 707 0,, 707 0, - efektívne hdnty striedavéh prúdu sú hdnty ednsernéh prúdu, ktrý á v bvde rvnaký výkn ak daný striedavý prúd. Pre výkn striedavéh prúdu v bvde s dpr platí: P 4.3.bvd s ipedanciu - v bvde striedavéh prúdu, ktrý á kre dpru a paraetre a, elektrická energia sa ení na vnútrnú len v časti bvdu s dpr - aplitúda prúdu určená ipedanciu bvdu e: - pre stredný výkn striedavéh prúdu platí: P cs činiteľ csφ sa nazýva účinník a udáva účinnsť prensu energie z zdra striedavéh prúdu d bvdu striedavéh prúdu, čiže d sptrebiča φ e fázvý psun napätia a prúdu výkn P z sa nazýva zdanlivý výkn výkn P cs sa nazýva činný výkn, pretže určue časť výknu, ktrá sa v bvde ení na tepl aleb na užitčnú prácu 5

Σχετικά έγγραφα

STRIEDAVÝ PRÚD - PRÍKLADY

STRIEDAVÝ PRÚD - PRÍKLADY Príklad0: V sieti je frekvencia 50 Hz. Vypočítajte periódu. T = = = 0,02 s = 20 ms f 50 Hz Príklad02: Elektromotor sa otočí 50x za sekundu. Koľko otáčok má za minútu? 50 Hz =