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Das Konzept der Wechselstrom

Vorwort.

Bevor Sie beginnen sprechen über die Zähler, denken Sie daran , dass diese elektrische Geräte ist, und in der folgenden Beschreibung werde ich alle möglichen cleveren Begriffe werfen. Natürlich, wenn Sie einen Elektrotechnik haben, dann kann das Teil nur übergegangen werden. Und wenn Sie über Elektrizität wissen nur , dass , wenn Sie ein Eisen in die Steckdose stecken wird es anfangen, um sich aufzuwärmen, empfehlen wir dringend , dass Sie dieses Kapitel zu lesen, so dass Sie wie ein Fremder nicht das Gefühl des Lebens in einer allgemeinen Feier. Kapitel von der Website genommen Nikolaev EG „Elektrotechnische Anlagen“ gibt es immer noch viele von ihnen, empfehle ich für selbstgeschriebene sehr beliebt (auf der Ebene des ersten elektrischen College - Kurs) zu überprüfen.

Also:

Definition: Variable namens Strom und Spannung, zeitlich veränderliche, in Größe und Richtung. Ihr Wert zu einem bestimmten Zeitpunkt wird der Momentanwert genannt. Momentanwerte bezeichnet in Kleinbuchstaben: i, u, e, p .

Ströme , deren Werte in regelmäßigen Abständen wiederholt, die so genannten periodisch. Die kleinste Menge an Zeit , die durch Wiederholung beobachtet genannt wird , eine Periode und wird durch den Buchstaben T. Der Kehrwert der Periode bezeichnet ist , die Frequenz bezeichnet, d.h.
und wird in Hertz (Hz) gemessen. Wert die Winkelfrequenz des Wechselstromes bezeichnet, es ist die Änderung in der Phase des Stroms pro Zeiteinheit zeigt , und in Radianten gemessen , wird durch die zweite aufgeteilte

Der Maximalwert des Wechselstroms oder Spannungsamplitude genannt wird. Es wird große Buchstaben mit dem Index ‚‘ m ‚‘ bezeichnet ist ( zum Beispiel I m). Es gibt auch das Konzept, dass der AC-Stromwert (I). Quantitativ ist es gleich:

Es ist zu beachten, dass die Spannung rms weniger Wert als das Maximum.

Wechselstrom mathematisch geschrieben werden kann als:

Hier drückt der Index der Anfangsphase. Wenn die Sinuswelle der am Schnittpunkt der Koordinatenachsen beginnt, dann = 0, dann


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

1.2. Widerstand in Wechselstromkreisen.

Der elektrische Strom in den Leitern kontinuierlich mit den magnetischen und elektrischen Feldern verbunden ist.
Merkmale der Umwandlung von elektromagnetischer Energie in Wärme charakterisierenden genannte aktive Widerstände (R bezeichnet).
Elemente, die mit der Anwesenheit nur des Magnetfeldes, genannt Induktivitäten.
Elemente im Zusammenhang mit der Anwesenheit eines elektrischen Feldes, genannt Kapazitäten.
Typische Vertreter Widerstände sind Widerstände, Glühlampen, elektrische Öfen, usw.
Induktivität von Relaisspulen haben Wicklungen von Elektromotoren und Transformatoren. Die induktive Reaktanz podchityvaetsya durch die Formel:

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

wo C - Kapazität.
Real Verbraucher von elektrischer Energie und können einen komplexen Wert Widerstände aufweisen. In Gegenwart von L und R des Gesamtwiderstandswert Z wird durch die Formel berechnet:

In ähnlicher Weise und für die Schaltung und R C gezählt Z wobei:

Verbraucher mit R, L, C sind Widerstand kombiniert:

1.3. SERIAL CONNECTION aktiven Widerstand R,
Der Kondensator C und eine Induktivität L

Betrachten wir die Schaltung aktiv ist, induktiven und kapazitiven Widerständen in Reihe geschaltet sind (Fig. 1.3.1).

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

Der Schlussstrom werde ich auf alle Elemente gemeinsam sein:


Überprüfung durch die Formel:

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

Oben dargestellt können drei Spannungsabfall Vektor geometrisch in eine (Fig. 1.3.3) gefaltet werden.

In diesem Zusammenhang kann die Elemente aktiv oder aktiv-induktiv-kapazitive Lastschaltung Zeichen. Folglich hat die Phasenverschiebung sowohl positiv als auch negativ.
Es ist ein interessanter Modus, wenn = 0.
In diesem Fall

Diese Betriebsart wird Resonanzkreisspannungen bezeichnet.
Impedanz bei Resonanz hat die Spannung einen Minimalwert:
Und, wenn eine bestimmte Spannung U Strom kann ich den Maximalwert erreichen.
Bedingungen definiert die Resonanzfrequenz

Spannungsresonanz-Phänomen wird in der Elektronik und in einigen industriellen Anwendungen weit verbreitet.

1.4. Parallelschaltung von Kondensatoren und Spulen,
Hat eine Aktivität von Widerstand und die Induktivität

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

In diesem Schema U. Die gemeinsamen Parameter für die beiden Zweige einer Spannung der erste Zweig - induktive Spule - einen aktiven Widerstand R und die Induktivität L. Die sich ergebende Impedanz Z 1 und der Strom I 1 von der folgenden Formel bestimmt:

wo

Da der Widerstand des komplexen Zweig, dann wird der Strom in dem Zweig nacheilt die Spannung durch einen Winkel.

Wir zeigen dies in dem Vektordiagramm (Abb. 1.4.2).

Wir gehen den Stromvektor I auf der Koordinatenachse 1. Die horizontale Komponente des Stroms wird eine aktive Komponente sein I 1R, und die vertikalen - I 1L. Quantitative Werte dieser Komponenten gleich:

wo

In dem zweiten Zweig des geschalteten Kondensators. sein Widerstand

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

Sein Wert kann erhalten und graphisch gefaltete Vektoren I 1 und I 2 wird (Fig. 1.4.3)
Die Winkelverschiebung zwischen Strom und Spannung ist mit dem Buchstaben J bezeichnet.
Es gibt verschiedene Modi in der Kette. induktiv - Wenn = + 90 ° wird bei -90 ° = vorherrschender kapazitivem Strom sein.
Ein Regime, wenn = 0; Strom, der in der geraden Kette Portion I aktiv sein. Dies wird geschehen , wenn ich 1L = I 2, das heißt bei Gleichheit der Blindstromkomponenten in den Zweigen.

Auf dem Vektor würde Diagramm so aussieht (Abbildung 1.4.4.):

Dieser Modus wird Resonanzströme genannt. Ebenso wie im Fall der Resonanz bei betont, es ist weit verbreitet in der Elektronik.
Der obige Fall der Parallelschaltung von R, L und C können auch in Bezug auf die Erhöhung cos j für elektrische Anlagen untersucht werden. Es ist bekannt , dass die cos j die technischen und wirtschaftlichen Parameter in den elektrischen Anlagen ist. Es wird bestimmt durch die Formel:

wo

P - Wirkleistung elektrisch kW,
S - Scheinleistung elektrisch kW.
In der Praxis cos j die Entfernung der Zählerstände von Wirk- und Blindenergie bestimmen und eine Anzeige auf eine andere Teilung tg j erhalten.
Weiter auf dem Tisch liegt und cos j.
Je größer die cos j, die das niedrige Betriebsstromversorgungssystem, da für die gleichen Werte von Strom und Spannung (der Generator berechnet wird) aus es kann mehr Wirkleistung erreicht werden.
Die Reduzierung cos j führt zu Unterauslastung der Anlagen und dies verringert die Effizienz der Anlage. Die Stromtarife bieten niedriger Kosten von 1 Kilowattstunde bei hohen cos j, im Vergleich zu niedrig.
Für Aktivitäten cos zu verbessern ist:
- Verhinderung von elektrischen Leerhub,
- Volllast von Elektromotoren, Transformatoren usw.
Darüber hinaus wirkt sich die cos j, sich positiv auf die Netzwerkverbindung von Kondensatorbänken.