Das Konzept der Wechselstrom

Vorwort.

Bevor Sie beginnen sprechen über die Zähler, denken Sie daran , dass diese elektrischen Geräte ist, und in der folgenden Beschreibung werde ich alle möglichen cleveren Begriffe werfen. Natürlich, wenn Sie eine elektrische Ausbildung haben, kann dieser Teil sofort verpasst werden. Und wenn Sie über Elektrizität wissen nur , dass , wenn Sie an das Eisen Steckdose stecken wird es anfangen zu erwärmen, ist es dringend empfohlen, dieses Kapitel zu lesen, so fühlt man sich nicht wie ein Fremder in einer allgemeinen Feier des Lebens. Kapitel von der Website genommen Nikolaev EG "Electrical" , gibt es noch viele davon sind, empfehle ich für selbstgeschriebene zu überprüfen recht beliebt (auf der Ebene des ersten elektrischen College - Kurs).

Also:

Definition: Eine Variable wird Strom und Spannung, zeitlich veränderliche, in Größe und Richtung bezeichnet. Ihren Wert zu einem bestimmten Zeitpunkt wird der Momentanwert bezeichnet. Bedeutet Instant - Wert in Kleinbuchstaben: i, u, e, p .

Die Ströme Werte werden in regelmäßigen Abständen wiederholt, periodisch aufgerufen. Die kleinste Menge an Zeit, nach der es Wiederholungen sind, die Zeit und bezeichnet mit dem Buchstaben T. Der Kehrwert der Periode genannt wird , bezeichnet die Frequenz, dh
und wird in Hertz (Hz) gemessen. Wert genannt aktuelle Winkelfrequenz - Wechsel, es zeigt die Phasenstromänderung pro Zeiteinheit und wird in Radiant, geteilt durch die zweite Mess

Der Maximalwert des Wechselstroms oder der Spannung ist, die Amplitude genannt. Es wird von einem Großbuchstaben mit einem Index von '' m '' bezeichnet (zB I m). Es ist auch das Konzept des veränderlichen Stromwert (I). Quantitativ ist es gleich:

es sollte als die maximale, dass die Spannung kleiner Effektivwert festgestellt werden.

Wechselstrom mathematisch geschrieben werden kann als:

Hier drückt der Index, der die Anfangsphase. Wenn die Sinuswelle an dem Schnittpunkt der Achsen beginnt, = dass 0 ist, dann


Anlaufstrom kann der Ordinate links oder rechts sein. Dann wird die Anfangsphase führt oder hinken.

1.2. WIDERSTAND IN AC-Schaltungen.

Elektrischer Strom in den Leitern kontinuierlich mit den magnetischen und elektrischen Feldern verbunden ist.
Eigenschaften die Umwandlung von elektromagnetischer Energie in Wärme zu charakterisieren, die so genannte Widerstände (R bezeichnet).
Elemente, die mit der Anwesenheit nur des Magnetfeldes, genannt Induktivitäten.
Elemente, die mit der Anwesenheit eines elektrischen Feldes, die so genannte Behälter.
Typische Vertreter Widerstände sind Widerstände, Glühlampen, elektrische Öfen, usw.
Die Induktivität der Spule haben eine Relaiswicklung Motoren und Transformatoren. Podchityvaetsya induktive Impedanz durch die Formel:

wobei L - Induktivität.
Die Kapazität der Kondensatoren haben eine lange Übertragungsleitung usw.
Kapazität wird berechnet unter Verwendung der Formel:

wo C - Kapazität.
Real Verbraucher elektrischer Energie integriert und der Wert des Widerstands ist. In Gegenwart von L und R der Gesamtwiderstandswert Z wird unter Verwendung der Formel berechnet:

Ebenso ist es für die Kette Z und R & C gezählt:

Die Verbraucher mit R, L, C Widerstand kombiniert:

1.3. Serielle Verbindung des aktiven Widerstands R,
Kondensator C und der Induktivität L

Betrachten Sie die Schaltung mit einem aktiven, induktive und kapazitive Widerstände in Serie (Abb. 1.3.1).

die Versorgungsspannung U in drei Komponenten für die Schaltungsanalyse erweitern:
U R - Spannungsabfall über den aktiven Widerstand,
U L - induktive Spannungsabfall über den Widerstand,
U C - der Spannungsabfall an der Kapazität.

Der Strom I in der Schaltung wird für alle Elemente gemeinsam sein:


Überprüfung durch die Formel:

Es sollte beachtet werden, dass die Spannung an den einzelnen Abschnitten der Kette nicht immer in Phase mit dem Strom I. zusammenfallen
Somit ist die aktive Impedanzspannungsabfall in Phase mit dem Strom durch den induktiven Strom vor um 90 ° phasen und kapazitive - nacheilt um 90 °.
Graphisch kann dies in dem Vektordiagramm dargestellt werden (Fig. 1.3.2).

Oben sind drei mögliche Spannungsabfälle Vektor geometrisch gefaltet in ein (Abb. 1.3.3).

Diese Kombination von Elementen können aktiv induktive oder kapazitive aktive Lastschaltung Zeichen. Folglich hat die Phasenverschiebung sowohl positive als auch negative.
Es ist eine interessante Modus, wenn = 0 ist.
In diesem Fall

Dieser Betriebsmodus wird ein Resonanzkreisspannungen bezeichnet.
Impedanz bei Resonanzspannung ist auf ein Minimum:
Und die Spannung U für einen gegebenen Strom I kann den Maximalwert erreichen.
Die Bedingung bestimmen die Resonanzfrequenz

Die Phänomene der Spannungsresonanz im Radio und in einigen Industrieanlagen weit verbreitet.

1.4. Parallelschaltung von Kondensatoren und Spulen,
Eine Aktivität von Widerstand und Induktivität

Betrachten wir die Kette der Parallelschaltung des Kondensators und der Spule, die einen aktiven Widerstand aufweist und die Induktivität (Fig. 1.4.1).

In diesem Schema wird ein gemeinsamer Parameter für die beiden Zweige einer Spannung U der erste Zweig - Induktor - einen aktiven Widerstand R und die Induktivität L. Die sich ergebende Impedanz Z 1 und den Strom I 1 durch die folgende Formel bestimmt werden:

wo

Weil der Widerstand dieses Zweiges des komplexen hinkt der Strom im Zweig der Spannung um einen Winkel.

Wir zeigen dies im Vektordiagramm (Abb. 1.4.2).

Wir projizieren die Stromvektor I auf den Koordinatenachsen 1. Die horizontale Komponente des Stroms wird die aktive Komponente sein I 1R, und die vertikale - I 1L. Quantitative Werte dieser Komponenten werden gleich:

wo

Der zweite Schaltkondensator-Zweig. Sein Widerstand

Dieser Strom führt, um die Spannung in der Phase um 90 °.
Um den Strom I in dem geraden Teil der Kette bestimmen verwenden Sie die Formel:

Sein Wert kann grafisch gefaltet Vektoren I 1 und I 2 erhalten werden (Abb. 1.4.3)
Die Winkelverschiebung zwischen Strom und Spannung wird durch den Buchstaben J bezeichnet.
Es gibt verschiedene Modi in der Kette. At = + 90 ° vorherrschend kapazitive Strom bei -90 ° = - induktiv.
Modus ist möglich, wenn = 0; Strom in dem geraden Teil der Schaltung I aktiv sein. Dies wird geschehen , wenn ich 1L = I 2, das heißt bei Gleichheit der Blindstromkomponenten in den Zweigen.

In dem Vektor würde Diagramm so aussehen (Abbildung 1.4.4.):

Dies wird Resonanzströme genannt. Wie in dem Fall mit der Resonanz-on Spannungen ist es weithin in der Funktechnik verwendet.
Die oben bei Parallelschaltung von R, L und C kann auch aus der Sicht der Erhöhung cos j für elektrische Anlagen untersucht werden. Wir wissen , dass cos j die technischen und wirtschaftlichen Parameter in den elektrischen Anlagen ist. Es wird durch die Formel bestimmt:

wo

P - Wirkleistung elektrisch kW,
S - Scheinleistung elektrischen kW.
In der Praxis cos j durch Entfernen der Zählerstände von Wirk- und Blindenergie und Teilen einer Anzeige auf ein anderes bestimmt ist, tg j erhalten.
Als nächstes auf dem Tisch liegt und cos j.
Je größer cos j, die wirtschaftliche Laufstromnetz, da die gleichen Werte von Strom und Spannung (der Generator berechnet wird) können davon mehr Wirkleistung erhalten werden.
Reduktions cos j führt zu einer Unterauslastung der Ausrüstung und dies verringert den Wirkungsgrad der Anlage. Die Stromtarife bieten niedrigere Kosten von 1 Kilowattstunde bei hohen cos j, im Vergleich zu niedrig.
Für cos Aktivitäten zu erhöhen, schließen ein:
- Vermeidung von Leer elektrische Ausrüstung bewegt,
- Volllast von Elektromotoren, Transformatoren usw.
Darüber hinaus wirkt sich die cos j, positiv auf die Netzwerkverbindung statischen Kondensator.