Fuqia AC

Siç e kemi parë, në një qark sinusoidal AC, në përgjithësi, ka një zhvendosje fazore midis tensionit të aplikuar dhe rrymës:

Fuqia e menjëhershme. Zhvendosja e fazës varet nga raporti ndërmjet rezistencave aktive dhe reaktive dhe rrjedhimisht nga frekuenca.Meqenëse tensioni dhe rryma në qark ndryshojnë me frekuencën, atëherë kur llogaritet puna e rrymës, është e nevojshme të merret parasysh një periudhë kaq e vogël kohore që vlerat e tensionit dhe rrymës mund të konsiderohen konstante:

Prandaj rezulton shprehja e mëposhtme për fuqinë aktuale të menjëhershme:

Duke zëvendësuar këtu vlerat nga (1), marrim

Përdorimi i identitetit trigonometrik

rishkruani (4) në formën e mëposhtme:

Shprehja për fuqinë e menjëhershme (5) përbëhet nga dy terma: njëri prej tyre nuk varet nga koha dhe i dyti lëkundet me një frekuencë të dyfishtë, që do të thotë se dy herë për secilën periudhë të ndryshimit të tensionit të aplikuar, drejtimi i energjisë. ndryshimet e rrjedhës: gjatë një pjese të periudhës, energjia hyn në qark nga një burim tensioni alternativ dhe kthehet gjatë pjesës tjetër. Rrjedha e energjisë mesatare gjatë periudhës është pozitive, d.m.th., energjia hyn në qark nga një burim.

Fuqia mesatare. Vlerat e vlefshme. Nëse jeni të interesuar për funksionimin e rrymës alternative për një periudhë kohe të krahasueshme me periudhën, atëherë në shprehjen (15) për fuqinë, të dy termat duhet të merren parasysh. Kur llogaritet puna e bërë nga rryma për një periudhë kohore që tejkalon ndjeshëm periudhën, kontributi i mandatit të dytë do të jetë i papërfillshëm. Në këtë rast, në vend të (5), mund të përdorni shprehjen për fuqinë mesatare Р:

Kjo formulë shpesh shkruhet si

ku unë dhe janë të ashtuquajturat vlera efektive të rrymës dhe tensionit, herë më të vogla se vlerat përkatëse të amplitudës:

Përdorimi i vlerave efektive në vend të atyre amplitudë është i përshtatshëm sepse në një ngarkesë me rezistencë thjesht aktive, ku shprehja (7) për fuqinë do të jetë e njëjtë si për rrymën e drejtpërdrejtë.

Humbjet në linjat e transmetimit. Konsumatori zakonisht furnizohet me një tension të një vlere të caktuar, kështu që e njëjta fuqi P do të konsumohet në vlera të ndryshme të rrymës në qarkun I, në varësi të zhvendosjes së fazës midis rrymës dhe tensionit. Në

vlera të vogla, rryma duhet të jetë e madhe, gjë që çon në humbje të mëdha të nxehtësisë në telat e furnizimit të linjës së transmetimit.

Nëse është rezistenca e linjës së transmetimit, atëherë fuqia e shpërndarë e humbjeve të nxehtësisë në linjë është . Duke shprehur rrymën në qark duke përdorur (7), sepse marrim

Për të reduktuar humbjet, zhvendosja e fazës ndërmjet rrymës dhe tensionit në ngarkesë duhet të jetë sa më e vogël.

Shumica e konsumatorëve modernë të energjisë elektrike të një rryme sinusoidale janë ngarkesa induktive, rrymat në të cilat mbeten prapa fazës së tensionit të furnizimit me energji elektrike. Qarku ekuivalent i një konsumatori të tillë mund të përshkruhet si një rezistencë aktive dhe induktancë e lidhur në seri (Fig. 143a). Diagrami vektorial përkatës është paraqitur në fig. 144a. Rryma përmes ngarkesës mbetet prapa tensionit të aplikuar për një kënd të caktuar.Sipas (7), fuqia e konsumuar nga ngarkesa është e barabartë me

Oriz. 143. Qarku ekuivalent i një konsumatori me një ngarkesë induktive (a) dhe përfshirjen e një kondensatori ndihmës për të rritur

Oriz. 144. Diagramet vektoriale për qarqet e paraqitura në fig. 143

Nga kjo formulë mund të shihet se në një tension mund të merret e njëjta fuqi në çdo rrymë tjetër, në mënyrë që vektori që e përshkruan atë (treguar me vijën e ndërprerë në Fig. 144a) të përfundojë në një pingul të ulur nga fundi në drejtim, pasi në këtë rast Por nëse atëherë dhe me të njëjtën fuqi, humbjet e nxehtësisë në telat e furnizimit do të jenë më të vogla.

Reduktimi i humbjes. Si të siguroheni që zhvendosja e fazës midis tensionit dhe rrymës në qark të reduktohet? Është e lehtë të kuptohet se për këtë mund të lidhni një kondensator ndihmës paralelisht me ngarkesën (Fig. 1436). Diagrami vektorial në këtë rast do të ketë formën e treguar në Fig. 144b. Vektorët që përshkruajnë tensionin dhe rrymën e aplikuar përmes ngarkesës do të mbeten të pandryshuar, dhe rryma totale në një qark të padegëzuar, e barabartë me shumën rrymat përmes ngarkesës dhe kondensatorit ndihmës, do të përfaqësohen nga një vektor Duke zgjedhur kapacitetin e kondensatorit, është e mundur të sigurohet që zhvendosja e fazës të marrë një vlerë të caktuar prej 9.

Nga fig. 1446 shihet se gjatësia e vektorit është e barabartë me

Por me ndihmën e (10) gjejmë Vlera e amplitudës së rrymës në kondensator është e lidhur me vlerën e amplitudës së tensionit të aplikuar me formulën Duke zëvendësuar në (11), gjejmë

Kështu, ekziston një mjaft e thjeshtë dhe metodë efektive reduktimi i humbjeve në linjat e transmetimit të energjisë AC lidhur me natyrën reaktive të rezistencës së ngarkesës: lidhja e një kondensatori me një ngarkesë induktive ju lejon të merrni një zhvendosje fazore të barabartë me zero 9.

Linjat e transmetimit të tensionit të lartë. Por edhe në rastin kur rezistenca e ngarkesës është thjesht aktive dhe nuk ka zhvendosje fazore midis tensionit dhe rrymës, d.m.th., humbjet e nxehtësisë në linjën e transmetimit janë ende të pashmangshme. A ka ndonjë mënyrë për t'i reduktuar ato? Përgjigja për këtë pyetje jepet me formulën (9). Prej tij mund të shihet se për një vlerë të caktuar të fuqisë së transmetuar te konsumatori P, është e mundur të zvogëlohen humbjet e nxehtësisë në linjë, ose duke zvogëluar rezistencën e telave të linjës së transmetimit, ose duke rritur rrymën alternative. tensioni i furnizuar konsumatorit. Ulja e rezistencës së linjës aktualisht është e mundur vetëm deri në kufijtë e njohur, prandaj, para krijimit të linjave efikase të energjisë superpërçuese, humbjet duhet të trajtohen duke rritur tensionin.

Transformator. Transformatorët përdoren për të kthyer tensionin në termocentralet dhe konsumatorët (Fig. 145). Transformatori ka një bërthamë në formë të mbyllur të bërë nga materiali magnetikisht i butë (e lehtë i rimagnetizuar), i cili mbart dy mbështjellje: parësore dhe dytësore. Skajet e mbështjelljes primare (hyrja e transformatorit) janë të lidhura me rrjetin

rryma alternative, dhe skajet e mbështjelljes sekondare (dalja) - te konsumatori i energjisë elektrike. EMF induksioni elektromagnetik, që lind në dredha-dredha dytësore, është proporcionale me numrin e kthesave në të.

Oriz. 145. Transformator: formë e përgjithshme, pajisja skematike dhe imazhi i kushtëzuar në diagrame

Prandaj, duke ndryshuar këtë numër kthesash, është e mundur të ndryshoni tensionin në daljen e transformatorit në një gamë të gjerë.

Konsideroni parimin e funksionimit të transformatorit. Lëreni dredha-dredha dytësore të transformatorit të jetë e hapur në fillim, dhe një tension sinusoidal alternativ aplikohet në primar. Ky është modaliteti i papunë. Ashtu si çdo induktor, mbështjellja kryesore e një transformatori mund të konsiderohet si një induktancë dhe rezistencë aktive e lidhur në seri. rezistencë aktive në një kënd të barabartë me Prandaj, vlerat e amplitudës së tensionit të aplikuar në mbështjelljen parësore dhe tensionet në dhe janë të lidhura nga relacioni

Natyrisht, është e pamundur të matet drejtpërdrejt dhe veçmas, pasi dredha-dredha parësore, në mënyrë rigoroze, nuk është një induktivitet i lidhur me seri dhe rezistencë aktive; secili element i mbështjelljes ka si induktancë ashtu edhe rezistencë. Ky është i ashtuquajturi zinxhir me parametra të shpërndarë. Por kur llogaritet, është e mundur të zëvendësohet dredha-dredha e vërtetë me një qark me parametra të grumbulluar - një induktor dhe një rezistencë të lidhur në seri, pasi e njëjta rrymë rrjedh nëpër secilin element të qarkut origjinal.

Tensioni në induktancë në çdo moment të kohës kompenson EMF-në e vetë-induksionit që ndodh në mbështjelljen parësore, prandaj

Nëse i gjithë fluksi magnetik i krijuar nga rryma e mbështjelljes parësore, tërësisht, d.m.th., pa shpërndarje, përshkon sekondarin.

dredha-dredha, atëherë EMF e induktuar në çdo kthesë të mbështjelljes dytësore do të jetë e njëjtë si në çdo kthesë të mbështjelljes parësore. Prandaj, raporti i forcave elektromotore në mbështjelljet primare dhe sekondare është i barabartë me raportin e numrit të kthesave:

Në daljen e një dredha-dredha dytësore të hapur, ekziston një tension i barabartë me EMF të induktuar në të:

Duke zëvendësuar këtu nga (15) dhe duke marrë parasysh (14), marrim

modaliteti boshe. Kështu, vlera e tensionit në mbështjelljen dytësore të hapur të transformatorit nuk është proporcionale me tensionin e aplikuar në mbështjelljen parësore, por vetëm me tensionin në rezistencën induktive të mbështjelljes parësore.Nga kjo, roli i bërthamës së transformatorit menjëherë bëhet e qartë. Në të vërtetë, nga formula (13) rrjedh se voltazhi në të gjithë induktivitetin do të jetë sa më afër tensionit të furnizuar me hyrjen e transformatorit, aq më e madhe është rezistenca induktive e mbështjelljes primare në krahasim me rezistencën e saj aktive. bërthama e bërë nga një material me përshkueshmëri të lartë magnetike çon në një rritje të shumëfishtë të induktivitetit. Një transformator i tillë ka Përtaci Shenja minus do të thotë që këto tensione janë në antifazë. Për shkak të rezistencës së madhe induktive të mbështjelljes primare, rryma në të me një qark sekondar të hapur është i vogël.

Transformatori nën ngarkesë. Kur qarku sekondar i transformatorit është i mbyllur ndaj një ngarkese të caktuar, një rrymë shfaqet në mbështjelljen sekondare. Fluksi magnetik i krijuar nga kjo rrymë drejtohet në atë mënyrë që, sipas ligjit të Lenz-it, parandalon një ndryshim fluksi magnetik krijuar nga rryma në mbështjelljen parësore. Nëse në të njëjtën kohë rryma në mbështjelljen parësore mbetet e pandryshuar, atëherë kjo do të çonte në një ulje të fluksit magnetik. Kjo do të thotë që përfshirja e një ngarkese në qarkun sekondar është e barabartë me një ulje të induktivitetit të qarkut primar.

Por një ulje e reaktancës induktive çon menjëherë në një rritje të rrymës në mbështjelljen parësore, në një ulje të zhvendosjes së fazës midis tensionit dhe rrymës, dhe, rrjedhimisht, në një rritje të fuqisë së konsumuar nga qarku i jashtëm. Kështu, nëse në boshe transformatori është pothuajse i pastër

rezistenca induktive, atëherë ndërsa ngarkesa e transformatorit, d.m.th., rryma në qarkun sekondar, rritet, natyra e rezistencës së mbështjelljes primare të transformatorit bëhet më afër aktives.

Nëse humbjet e energjisë në vetë transformatorin janë të vogla, atëherë, bazuar në ligjin e ruajtjes së energjisë, fuqia e konsumuar nga transformatori transferohet tërësisht në ngarkesë. Pastaj duke përdorur (6) mund të shkruajmë

ku - zhvendosjet fazore ndërmjet rrymës dhe tensionit në qarqet parësore dhe dytësore.

Diskutimi i mësipërm i funksionimit të një transformatori i referohet rastit të idealizuar të një transformatori pa humbje. Në një transformator të vërtetë, ka gjithmonë humbje të lidhura me lëshimin e nxehtësisë Joule në mbështjellje, me rrymat Foucault, me fenomene të pakthyeshme gjatë kthimit të magnetizimit të bërthamës dhe me rrjedhje të fluksit magnetik. Por në transformatorët modernë, humbjet totale nuk kalojnë disa përqind të fuqisë së transmetuar. Koeficient veprim i dobishëm transformatorët është shumë i lartë dhe shtrihet në intervalin 95-99,5%.

Korrigjimi AC. Për shumë aplikime praktike, është e nevojshme të konvertohet një rrymë sinusoidale alternative në një rrymë në një drejtim. Ky qëllim shërbehet nga ndreqësit, funksionimi i të cilëve bazohet në përcjelljen e njëanshme të llambave dhe diodave gjysmëpërçuese.

Është e mundur të kuptohet veprimi i një ndreqësi pa u thelluar në natyrën fizike të vetë mekanizmit të përcjelljes njëkahëshe.

Qarku më i thjeshtë ndreqës është paraqitur në fig. 146a. Është një ndreqës gjysmëvalë në të cilin rryma rrjedh përmes ngarkesës vetëm për gjysmën e çdo periudhe të tensionit sinusoidal të aplikuar.

Oriz. 146. Qarqet ndreqës: gjysmëvalë (a), valë e plotë (b) dhe dyfishim i tensionit (c)

Në ndreqësin e urës të paraqitur në Fig. 1466, rryma përmes ngarkesës rrjedh në të njëjtin drejtim gjatë të dy gjysmave të çdo cikli. Por në një ndreqës të tillë me valë të plotë, rryma ende pulson gjithashtu. Për të zbutur këto

valëzime, të ashtuquajturat filtra elektrikë përdoren nëse kërkohet jo vetëm për të marrë një rrymë në një drejtim, por edhe një tension konstant.

Në fig. 146 diagramet a, b vlera maksimale e tensionit në ngarkesë (për diodat ideale) është e barabartë me vlerën e amplitudës së tensionit sinusoidal të aplikuar. Në atë të paraqitur në Fig. 146 në qarkun ndreqës, voltazhi në ngarkesë është pothuajse dyfishi i vlerës së amplitudës së tensionit të aplikuar, nëse koha për shkarkimin e kondensatorëve përmes rezistencës së ngarkesës tejkalon ndjeshëm periudhën T të tensionit sinusoidal. Ky është i ashtuquajturi qark i dyfishimit të tensionit.

Detyrat

1. Rezistenca aktive e mbështjelljes primare të transformatorit është rezistenca e tij induktive.Çfarë tensioni do të jetë në mbështjelljen dytësore të hapur, e cila ka dy herë më shumë rrotullime, nëse mbështjellja primare lidhet me një rrjet 220 V?

Zgjidhje. Tensioni në mbështjelljen dytësore të hapur lidhet me tensionin në reaktancën induktive të mbështjelljes parësore nga relacioni (17). Prandaj, në rastin në shqyrtim, për vlerat efektive kemi një mbytje, nëse rezistenca e bojlerit (ngarkesa reaktive) dhe

Në cilat raste, gjatë llogaritjes së punës së rrymës alternative, mund të përdoret shprehja (6) për fuqinë mesatare, dhe jo shprehja (5) për fuqinë e menjëhershme?

Si mund të reduktohen humbjet e nxehtësisë në linjat e energjisë duke ndryshuar natyrën e rezistencës së ngarkesës? Pse një konsumator energjie në rrjetet AC duhet të ketë rezistencë praktikisht aktive në tërësi?

Cili është avantazhi i përdorimit të linjave të tensionit të lartë për transmetimin e energjisë elektrike?

Cili është roli i një bërthame me përshkueshmëri të lartë në një transformator? Pse bërthama e hekurit e një transformatori është mbledhur nga pllaka të veçanta të izoluara?

Nga formula (17) rrjedh se raporti i transformimit të tensionit përcaktohet nga raporti i numrit të kthesave. Duket se me një raport, humbjet në transformator do të jenë sa më të vogla, aq më të vogla janë vlerat, pasi me një rritje në numri i kthesave, rezistenca aktive rritet. Pse zakonisht përmbajnë mbështjelljet e transformatorit numër i madh kthehet?

A mund të lidhet një transformator në një rrjet DC?

Vizatoni grafikët e varësisë së fuqisë së rrymës nga koha në ngarkesën e ndreqësve, qarqet e të cilave tregohen në fig. 146 a, b.

Shpjegoni pse në qarkun ndreqës në Fig. 146V dyfishon tensionin në të gjithë ngarkesën. Sugjeroni një qark ndreqës në të cilin voltazhi do të trefishohej në ngarkesë.

Detajet 26 shkurt 2017

Zotërinj, ju mirëpres të gjithëve edhe një herë! Në artikullin e sotëm do të doja të ngreja tema që lidhen me fuqia dhe energjia (puna) në qarqet AC. Sot do të mësojmë se cilat janë ato dhe do të mësojmë se si t'i identifikojmë ato. Pra, le të shkojmë.

Përpara se të filloni ndonjë diskutim rreth rrymë alternative, le të kujtojmë se si e përcaktuam fuqinë në rast rrymë e vazhdueshme. Po, po, ne kishim një artikull të veçantë për këtë temë, mbani mend? Nëse jo, atëherë ju kujtoj se në rastin e rrymës direkte, fuqia në qark llogaritet shumë thjesht, sipas njërës prej këtyre tre formulave të mrekullueshme:

ku P është fuqia e dëshiruar, e cila i ndahet rezistencës R;

I është rryma në qark përmes rezistencës R;

U është voltazhi në të gjithë rezistencën R.

Është e gjitha e mrekullueshme. Por çfarë ndodh me rastin rrymë alternative, dhe në veçanti - sinusoidale? Në fund të fundit, atje kemi një sallam sinus, vlerat e rrymës dhe tensionit ndryshojnë gjatë gjithë kohës, tani ata janë vetëm, në një moment ata tashmë janë të ndryshëm, d.m.th. gjuha shkencore, ata janë funksionet e kohës. Duke përdorur njohuritë që kemi marrë artikulli i mëparshëm hyrës, ne mund të shkruajmë një ligj të tillë ndryshimi në fuqinë aktuale:

Ne nuk do të përsërisim tani se çfarë është këtu, e gjithë kjo u konsiderua tërësisht herën e kaluar.

Absolutisht në mënyrë të ngjashme, ju mund të shkruani varësinë e tensionit në kohë për një rrymë sinusoidale alternative

Deri tani besojmë se kemi në zinxhir vetëm rezistenca(kondensatorët dhe induktancat mungojnë), prandaj, voltazhi dhe rryma janë në fazë me njëri-tjetrin. Nuk është e qartë pse kështu? Asgjë, në të ardhmen do ta analizojmë këtë në detaje. Deri më tani, për ne, kjo do të thotë vetëm se fazat, si në ligjin e ndryshimit të rrymës ashtu edhe në ligjin e ndryshimit të tensionit, mund të hidhen jashtë.

Dhe tani, duke parë këto tre rreshta nga formula dhe duke i krahasuar me njëra-tjetrën, a ju vjen ndonjë ide në mendje? Për shembull, se do të ishte e mundur të zëvendësohej rryma ose tensioni në formulën e fuqisë ... A lindi një ide e tillë? Është thjesht e mrekullueshme! Le ta zbatojmë tani! Meqenëse kemi edhe rrymë dhe tension varen nga koha, të tre morën të reja formulë për pushtet absolutisht gjithashtu do të varet nga koha.

Oh, pikërisht në sy valëvitet nga sinuset. Por gjithçka është mjaft e thjeshtë dhe e qartë nga ku, çfarë ndodhi, apo jo? Sipas të njëjtave formula, mundeni Llogaritni fuqinë e menjëhershme në një moment të caktuar kohor.Çështja është se nëse një rrymë alternative rrjedh nëpër një rezistencë, atëherë në çdo moment të kohës, në përgjithësi, do të lëshohet fuqi e ndryshme në të.: nuk mund të jetë ndryshe, pasi amplituda e rrymës përmes rezistencës është e ndryshme gjatë gjithë kohës. Një tjetër gjë është se vizualisht, me një frekuencë të lartë të ndryshimeve aktuale, ka shumë të ngjarë që nuk do ta vërejmë këtë: temperatura e rezistencës nuk do të kërcejë rastësisht në kohë me ndryshimin e fuqisë që lëshohet në të. Kjo do të ndodhë sepse vetë rezistenca, falë masës dhe kapacitetit të nxehtësisë, do të integrojë këto rënie të temperaturës.

Pra, me fuqinë, është pak a shumë e qartë. Por çfarë ndodh me energjinë? Epo, pra, me nxehtësinë që lëshohet në rezistencë? Si të vlerësohet kjo energji? Për ta bërë këtë, ne duhet të kujtojmë se si fuqia dhe energjia janë të lidhura. Ne kemi prekur tashmë këtë temë në një artikull rreth fuqia në qarkun DC. Atëherë kjo pyetje u zgjidh thjesht: në rrymë të drejtpërdrejtë, mjafton të shumëzosh fuqinë (e cila nuk varet nga koha atje dhe është e njëjtë gjatë gjithë kohës) me kohën e vëzhgimit dhe të marrë energjinë e lëshuar gjatë kësaj kohe vëzhgimi. Me rrymë alternative, gjithçka është më e ndërlikuar, sepse këtu fuqia varet nga koha. Dhe, mjerisht, nuk mund të bëhet pa integrale këtu ... Çfarë është kjo shumë integrale? Siç e dini shumë prej jush, integrali është vetëm zona nën grafik. Në këtë rast të veçantë, nën grafikun e fuqisë kundrejt kohës P(t). Po, është kaq e thjeshtë.

Pra, energjia (ose puna, e cila është në thelb e njëjta gjë) në një qark të rrymës alternative konsiderohet si më poshtë

Në këtë formulë P- kjo është puna (energjia) e dëshiruar e rrymës alternative (ajo ende matet në joule), P(t)- ligji i pushtetit ndryshon nga koha, dhe T- në fakt, vetë gjatësinë kohore që po shqyrtojmë, dhe gjatë së cilës funksionon aktuali.

Në përgjithësi, kjo shprehje mund të konsiderohet si një rast i përgjithshëm për rrymën direkte dhe atë alternative (në këtë rast, rryma alternative mund të jetë e çdo forme, jo domosdoshmërisht sinusoidale). Në të gjitha këto raste, ne mund të llogarisim energjinë përmes këtij integrali. Nëse zëvendësojmë këtu P(t)=const (rasti i rrymës direkte), atëherë bazuar në veçantinë e marrjes së integralit të konstantës, rezultati i llogaritjes do të jetë saktësisht i njëjtë sikur thjesht të shumëzojmë fuqinë me koha, kështu që nuk ka kuptim të shqetësohemi dhe të konsiderojmë integrale në temën e rrymës së vazhduar. Por është e dobishme ta dimë këtë, në mënyrë që të ketë një pamje të caktuar të unifikuar. Tani, zotërinj, ju kërkoj të mbani mend përfundimin kryesor nga e gjithë kjo muhabet - nëse duam ta gjejmë energjinë e çliruar në kohëT (pavarësisht se cila rrymë është e drejtpërdrejtë ose e alternuar), atëherë kjo mund të bëhet duke gjetur zonën nën grafikun e fuqisë kundrejt kohës në intervalin nga 0 në T.

Nëse marrim rrymat sinusoidale dhe zëvendësojmë shprehjet specifike për varësinë e fuqisë nga koha, atëherë energjia mund të llogaritet duke përdorur një nga formulat e mëposhtme

Zotërinj, do të them menjëherë se në artikujt e mi nuk do t'ju tregoj se si të merrni integrale. Shpresoj ta dini këtë. Dhe nëse jo - është në rregull, mos nxitoni ta mbyllni artikullin. Do të përpiqem ta ndërtoj prezantimin në atë mënyrë që mosnjohja e integraleve të mos çojë në një gabim fatal në mendjen tuaj. Shumë shpesh, ato nuk kanë nevojë fare të numërohen me stilolapsa, por mund të numërohen në programe të specializuara apo edhe në internet në faqe të shumta.

Tani le të analizojmë të gjitha sa më sipër me një shembull specifik. Zotërinj, posaçërisht për ju, kam përgatitur një vizatim 1. Hidhini një sy. Imazhi është i klikueshëm.

Figura 1 - Fuqia kundrejt kohës për AC dhe DC

Ka dy grafikë: ai i sipërm tregon varësinë e fuqisë nga koha për rastin e rrymës sinusoidale alternative, dhe ai i poshtëm për rastin e rrymës direkte. Si i kam ndërtuar ato? Shume e thjeshte. Për grafikun e parë, mora këtë formulë që shkruam më parë.

Ne do të supozojmë se amplituda e rrymës sinusoidaleështë e barabartë me I m = 1 A, rezistenca e rezistencës në të cilën shpërndahet fuqia është e barabartë me R=5 ohm, dhe frekuenca e sinusit është f = 1 Hz, e cila korrespondon me frekuencën rrethore

Kjo është, formula me të cilën ne grafikojmë fuqinë AC është

Është sipas kësaj formule që është ndërtuar grafiku i sipërm në figurën 1.

Po në lidhje me grafikun e poshtëm? Zotërinj, gjithçka është shumë e thjeshtë këtu. Unë vazhdova nga fakti se përmes të njëjtit rezistencë R=5 ohm që rrjedhin D.C. magnitudë I=1 A. Pastaj, siç duhet të jetë e qartë nga Ligji Joule-Lenz, në këtë rezistencë një fuqi e tillë do të shpërndahet

Meqenëse rryma është konstante, kjo fuqi do të jetë e njëjtë në çdo kohë të caktuar. Dhe për raste të tilla të mrekullueshme të stabilitetit standard, matematika e madhe dhe e fuqishme ofron një grafik në formën e një vije të drejtë. Kjo është ajo që shohim në grafikun e poshtëm të Figurës 1.

Është e qartë se meqenëse rryma rrjedh nëpër rezistorët tanë pesë ohm, atëherë lirohet një pjesë e energjisë mbi to dhe një sasi e caktuar energjie shpërndahet. Me fjalë të tjera, rezistenca nxehet për shkak të energjisë së lëshuar në të. Ne kemi diskutuar tashmë që kjo energji konsiderohet përmes integralit. Por, siç kemi thënë tashmë, ekziston edhe një paraqitje grafike e këtij integrali - është e barabartë me sipërfaqen nën grafik. E kam hije këtë zonë në Figurën 1. Kjo do të thotë, nëse gjejmë se sa është sipërfaqja nën grafikun e sipërm dhe të poshtëm, atëherë do të përcaktojmë se sa energji është lëshuar në rastin e parë dhe të dytë.

Epo, me grafikun e poshtëm, gjithçka është e thjeshtë. Ekziston një drejtkëndësh 5 W i lartë dhe 2 sekonda i gjerë. Prandaj, zona (domethënë energjia) është elementare

Vini re se ky rezultat është saktësisht i njëjtë me formulën që morëm për të llogaritur energjinë DC në një nga artikujt e mëparshëm.

Me grafikun e lartë, gjërat nuk janë aq të thjeshta. Ne kemi një formë të parregullt atje dhe është thjesht e pamundur të thuhet menjëherë se me çfarë është e barabartë kjo zonë. Ose më mirë, mund të thuash - është e barabartë me një integral të tillë

Rezultati i llogaritjes së këtij integrali është i barabartë me një numër specifik, dhe ky numër është vetëm energjia jonë e dëshiruar, e cila u lëshua në rezistencë. Ne nuk do të përshkruajmë marrjen e këtij integrali. Llogaritja e një integrali të tillë me stilolapsa nuk është e vështirë për një person, edhe nëse është i njohur vetëm sipërfaqësisht me matematikën. Nëse, megjithatë, shkakton vështirësi, ose thjesht shumë dembel për të numëruar veten - ekziston një sasi e madhe CAD që do ta bëjë atë për ju. Ose mund ta llogarisni këtë integral në çdo sajt: një kërkim në Google për "integrale në internet" jep një numër të mjaftueshëm rezultatesh. Pra, le të shkojmë drejtpërsëdrejti te përgjigjja dhe është e barabartë me

Kjo eshte. Energjia që lirohet në rezistencë kur rrjedh një rrymë sinusoidale me një amplitudë 1 A është pothuajse gjysma e energjisë që do të lirohet nëse rrjedh një rrymë e drejtpërdrejtë prej 1 A. Kjo është e kuptueshme - edhe vizualisht në figurën 1, zona nën grafiku i sipërm është dukshëm më i ulët se poshtë fundit.

Disi, zotërinj. Tani ju e dini se si të llogaritni fuqinë dhe energjinë në një qark AC. Megjithatë, sot kemi konsideruar një rrugë mjaft të ndërlikuar. Rezulton se ka metoda më të thjeshta, duke përdorur të ashtuquajturat ekzistuese vlerat e rrymës dhe tensionit. Por më shumë për këtë në artikullin vijues.

Ndërkohë, shumë fat për të gjithë ju, faleminderit për leximin dhe lamtumirë!

Bashkohuni me tonën

Në një kohë, Edison dhe Tesla ishin kundërshtarë në çështjen e përdorimit të rrymës elektrike në energji. Tesla besonte se duhej përdorur rryma alternative dhe Edison se rryma direkte. Shkencëtari i dytë kishte më shumë mundësi sepse ishte në biznes, por Tesla përfundimisht arriti të fitonte, sepse thjesht kishte të drejtë.

Prezantimi

Rryma alternative është shumë më efikase për t'u përdorur për transmetimin e energjisë. Le të diskutojmë se si llogaritet fuqia AC, sepse AC është fuqia që transmetohet në një distancë.

Llogaritja e fuqisë

Le të themi se kemi një gjenerator të tensionit të alternuar që është i lidhur me një ngarkesë. Në daljen e gjeneratorit, midis dy pikave të terminaleve, tensioni ndryshon sipas një ligji harmonik dhe ngarkesa merret në mënyrë arbitrare: bobina, rezistenca aktive, kondensatorët, motori elektrik.

Në qarkun e ngarkesës rrjedh një rrymë, e cila ndryshon sipas ligjit harmonik. Detyra jonë është të përcaktojmë se sa është e barabartë fuqia e ngarkesës së konsumuar nga gjeneratori. Ne kemi një gjenerator. Drejtimi i hyrjes paraqitet si të dhëna fillestare, të cilat do të ndryshojnë sipas rregullit harmonik:

Forca aktuale në ngarkesë dhe, në përputhje me rrethanat, në telat që furnizojnë energjinë e ngarkesës, do të ndryshojë. Frekuenca e lëkundjeve të rrymës do të dalë e njëjtë me frekuencën e lëkundjeve të tensionit, por ekziston edhe koncepti i një zhvendosje fazore në intervalet e lëkundjeve të rrymës dhe tensionit:

(I (t) = I (m) cos w t)

Llogaritjet e mëtejshme

Treguesit e fuqisë do të jenë të barabartë me produktin:

P(t) = I(t) U(t)

Ky ligj mbetet i vlefshëm si për rrymën alternative me fuqinë që duhej llogaritur, ashtu edhe për rrymën e vazhdueshme.

(I(t) = I(m) cos(wt + J)

Fuqia e rrymës alternative në rrymë alternative llogaritet duke përdorur tre formula. Llogaritjet e mësipërme i referohen formulës bazë që rrjedh nga përkufizimi i rrymës dhe tensionit.

Nëse seksioni i zinxhirit është homogjen dhe është e mundur të përdoret ligji i Ohmit për këtë seksion të zinxhirit, llogaritjet e tilla nuk mund të përdoren këtu, pasi nuk e dimë natyrën e ngarkesës.

Përcaktoni rezultatin

Ne zëvendësojmë treguesit e rrymës dhe tensionit në këtë formulë, dhe këtu do të na vijnë në ndihmë njohuritë e formulave trigonometrike:

cosa cosb = cos(a +b) + cos(a - b) / 2

Le të përdorim këtë formulë dhe të marrim llogaritjet:

P(t) = I(m) U (m) cos (wt + J) cos wt

Pas thjeshtimit të rezultateve, marrim:

P(t) = I(m) U (m)/2 cos (wt + J) + I(m) U (m) cosJ

Le të shohim këtë formulë. Këtu termi i parë varet nga koha, duke ndryshuar sipas ligjit harmonik, dhe i dyti është një vlerë konstante. Fuqia e rrymës alternative në rrymë alternative është shuma e një komponenti konstante dhe një komponenti alternative.

Nëse fuqia është pozitive, atëherë ngarkesa po merr energji nga gjeneratori. Me fuqi negative, përkundrazi, ngarkesa rrotullon gjeneratorin.

Gjeni vlerën mesatare të fuqisë për një periudhë kohore. Për ta bërë këtë, ne e ndajmë punën e bërë nga rryma elektrike me vlerën e kësaj periudhe.

Fuqia e një qarku AC trefazor është shuma e komponentëve të ndryshueshëm dhe konstant.

Fuqia aktive dhe reaktive

Shumë proceset fizike mund të përfaqësohen me analogji me njëra-tjetrën. Mbi këtë bazë, ne do të përpiqemi të zbulojmë thelbin e koncepteve të fuqisë aktive të një qarku të rrymës alternative dhe fuqisë reaktive të një qarku të rrymës alternative.

Një gotë përfaqëson një termocentral, uji përfaqëson energjinë elektrike, një tub përfaqëson një kabllo ose tel. Sa më i lartë të ngrihet xhami, aq më i madh është tensioni ose presioni.

Parametrat e fuqisë në një rrjet AC aktiv ose reaktiv varen nga ata elementë që konsumojnë një energji të tillë. Aktive - energjia e induktivitetit dhe kapacitetit.

Le ta tregojmë këtë në një kondensator, një enë dhe një gotë. Elementet aktive janë ato elemente që janë në gjendje të shndërrojnë energjinë në një formë tjetër. Për shembull, në nxehtësi (hekur), dritë (llambë), lëvizje (motor).

Energjia reaktive

Kur simuloni energjinë reaktive, voltazhi rritet dhe kapaciteti mbushet. Kur tensioni ulet, energjia e akumuluar kthehet përmes telit përsëri në termocentral. Kjo përsëritet në mënyrë ciklike.

Vetë kuptimi i elementeve reaktive është akumulimi i energjisë, e cila më pas kthehet ose përdoret për funksione të tjera. Por nuk shkon askund. Disavantazhi kryesor i këtij derivati është se tubacioni virtual, përmes të cilit, si të thuash, rrjedh energjia, ka rezistencë, dhe një përqindje e kursimeve shpenzohet për të.

Fuqia e plotë e një qarku AC kërkon një përqindje të caktuar përpjekjeje. Për këtë arsye, ndërmarrjet e mëdha po luftojnë me komponentin reaktiv të fuqisë së plotë.

Fuqia aktive është energjia që konsumohet ose shndërrohet në forma të tjera - dritë, nxehtësi, lëvizje, domethënë në një lloj pune.

Një eksperiencë

Për eksperimentin, le të marrim një gotë, e cila shërben si një përbërës aktiv i fuqisë. Ai përfaqëson pjesën e energjisë që duhet të konsumohet ose të shndërrohet në një formë tjetër.

Një pjesë e energjisë së ujit mund të pihet. Fuqia e dukshme e rrymës alternative, faktori i fuqisë është një tregues që është shuma e përbërësve reaktivë dhe aktivë: energjia që rrjedh përmes furnizimit me ujë dhe ajo që konvertohet.

Si duket fuqia e plotë në analogjinë tonë? Ne pimë një pjesë të ujit, dhe pjesa tjetër do të vazhdojë të rrjedhë nëpër tub. Meqenëse kemi një element kondensativ reaktiv - një kondensator ose kapacitet, ne ulim ujin dhe fillojmë të simulojmë një rritje dhe ulje të tensionit. Në këtë rast, ju mund të shihni se si uji rrjedh në dy drejtime. Prandaj, në këtë proces përdoren të dy komponentët aktivë dhe reaktivë. Së bashku është fuqia e plotë.

Konvertimi i fuqisë

Fuqia aktive shndërrohet në një formë tjetër energjie, si lëvizja mekanike ose ngrohja. Fuqia reaktive që ruhet në elementin reaktiv kthehet më vonë.

Fuqia e dukshme është shuma gjeometrike e fuqisë aktive dhe reaktive.

Për të kryer llogaritjet, ne përdorim funksione trigonometrike. kuptimi fizik llogaritje të tilla. Le të marrim një trekëndësh kënddrejtë, në të cilin njëra nga anët është 90 gradë. Një nga anët është hipotenuza e saj. Ka një fqinj dhe të kundërt relativisht kënd i drejtë këmbët.

Kosinusi përfaqësohet nga një raport që përcakton gjatësinë e këmbës ngjitur në lidhje me gjatësinë e hipotenuzës.

Sinusi i një këndi është lloji i raportit që përbën gjatësinë e këmbës së kundërt në lidhje me hipotenuzën. Duke ditur këndin dhe gjatësinë e cilësdo prej anëve, mund të llogaritni të gjitha këndet dhe gjatësinë e tjera.

Në një trekëndësh të caktuar, ju mund të merrni gjatësinë e hipotenuzës dhe këmbës ngjitur dhe të llogarisni këtë kënd duke përdorur funksioni trigonometrik kosinuset. Fuqia DC dhe AC llogaritet duke përdorur njohuri të tilla.

Ju mund të përdorni për të llogaritur këndin funksioni i anasjelltë nga kosinusi. Ne marrim rezultatin e kërkuar të llogaritjes. Për të llogaritur gjatësinë e këmbës së kundërt, mund të llogarisni sinusin dhe të merrni raportin e këmbës së kundërt me hipotenuzën.

Llogaritja e fuqisë së qarkut AC me formulë propozohet në këtë përshkrim.

Në qarqet DC, fuqia është e barabartë me produktin e tensionit dhe rrymës. Ky rregull funksionon edhe në qarqet AC, por interpretimi i tij nuk do të jetë plotësisht i saktë.

Induktiviteti

Përveç elementëve aktivë, ekzistojnë elementë reaktivë - induktiviteti dhe kapaciteti. Në qarqet DC, ku vlera e amplitudës së tensionit të rrymave nuk ndryshon në kohë, funksionimi i kësaj rezistence do të ndodhë vetëm në kohë. Induktanca dhe kapaciteti mund të ndikojnë negativisht në rrjet.

Fuqia aktive që ka një qark AC trefazor mund të kryejë punë të dobishme, ndërsa fuqia reaktive nuk kryen ndonjë punë të dobishme, por shpenzohet vetëm për të kapërcyer reaktancat e induktivitetit dhe kapacitetit.

Le të përpiqemi të bëjmë eksperimentin. Le të marrim një burim të tensionit të alternuar në 220 W me një frekuencë prej 50 Hz, një sensor të tensionit të burimit dhe rrymës, një ngarkesë aktive 1 ohm dhe rezistencë induktive 1 ohm.

Ekziston edhe një ndërprerës që do të lidhet në një moment të caktuar, një ngarkesë aktive-kapacitore. Le të fillojmë një sistem të tillë. Për lehtësi në konsideratë, ne prezantojmë koeficientët e korrigjimit të tensionit.

Ne e nisim pajisjen

Gjatë ndezjes së pajisjes, mund të shihet se voltazhi dhe rryma e rrjetit janë jashtë fazës. Ekziston një kalim përmes 0, në të cilin ka një kënd - faktori i fuqisë së rrjetit. Sa më i vogël ky kënd, aq më i lartë është faktori i fuqisë, i cili tregohet në të gjitha pajisjet AC, për shembull, makinat elektrike ose transformatorët e saldimit.

Këndi varet nga madhësia e rezistencës induktive të ngarkesës. Kur kompensimi zvogëlohet, rryma e rrjetit rritet. Imagjinoni që rezistenca e spirales nuk mund të reduktohet, por është e nevojshme të përmirësohet kosinusi i rrjetit. Për këtë, nevojiten kondensatorë, të cilët, ndryshe nga induktiviteti, janë përpara tensionit dhe mund të kompensojnë reciprokisht fuqinë reaktive.

Në momentin që bateria e kondensatorit lidhet, kosinusi zvogëlohet ndjeshëm në 0,05 s, pothuajse në 0. Ka gjithashtu një rënie të mprehtë të rrymës, e cila, pa baterinë e kondensatorit, kishte një vlerë amplitude shumë më të ulët se kur kthehej bateria e kondensatorit. në.

Në fakt, duke lidhur një bankë kondensator, u bë e mundur të zvogëlohej fuqia e rrymës së konsumuar nga rrjeti. Kjo është një pikë pozitive dhe ju lejon të zvogëloni rrymën e rrjetit dhe të kurseni në seksionin kryq të kabllove, transformatorëve, pajisjeve të energjisë.

Nëse një ngarkesë induktive shkëputet dhe mbetet rezistenca aktive, do të ndodhë një proces kur kosinusi i rrjetit pas lidhjes së bankës së kondensatorit do të çojë në një zhvendosje fazore dhe një kërcim të madh të rrymës që shkon në rrjet dhe nuk konsumohet prej tij, që ndodh në modalitetin e gjeneratorit të fuqisë reaktive.

Rezultatet

Fuqia aktive përsëri mbetet konstante dhe e barabartë me zero, pasi nuk ka reaktancë induktive. Procesi i gjenerimit të energjisë reaktive në rrjet ka filluar.

Prandaj, kompensimi i fuqisë reaktive në ndërmarrjet e mëdha që konsumojnë vëllimet e saj kolosale nga sistemet e energjisë është një detyrë prioritare, pasi kjo ju lejon të kurseni jo vetëm në pajisjet elektrike, por edhe në koston e pagimit të vetë fuqisë reaktive.

Një koncept i tillë është i rregulluar, dhe ndërmarrja paguan si për energjinë e konsumuar ashtu edhe për atë të prodhuar. Këtu, kompensuesit automatikë janë instaluar për të ruajtur ekuilibrin e fuqisë në një nivel të caktuar.

Kur një ngarkesë e fuqishme fiket, nëse pajisja kompensuese nuk fiket nga rrjeti, energjia reaktive do të gjenerohet në rrjet, e cila do të krijojë probleme në sistemin energjetik.

Në jetën e përditshme, kompensimi i fuqisë reaktive nuk ka kuptim, pasi konsumi i energjisë është shumë më i ulët këtu.

Fuqia aktive dhe reaktive - koncepte kursi shkollor fizikës.

21 shtator 2017

Në një kohë, Edison dhe Tesla ishin kundërshtarë në çështjen e përdorimit të rrymës elektrike në energji. Tesla besonte se duhej përdorur rryma alternative dhe Edison se rryma direkte. Shkencëtari i dytë kishte më shumë mundësi, pasi ishte i fejuar, por Tesla përfundimisht arriti të fitonte, sepse thjesht kishte të drejtë.

Prezantimi

Llogaritja e fuqisë

Le të themi se kemi një gjenerator të tensionit të alternuar që është i lidhur me një ngarkesë. Në daljen e gjeneratorit, midis dy pikave në terminale, voltazhi ndryshon harmonikisht dhe ngarkesa merret në mënyrë arbitrare: mbështjellje, rezistencë aktive, kondensatorë, motor elektrik.

(I (t) = I (m) cos w t)

Llogaritjet e mëtejshme

Treguesit e fuqisë do të jenë të barabartë me produktin:

P(t) = I(t) U(t)

Ky ligj mbetet i vlefshëm si për rrymën alternative me fuqinë që duhej llogaritur, ashtu edhe për rrymën e vazhdueshme.

(I(t) = I(m) cos(wt + J)

Fuqia e rrymës alternative në rrymë alternative llogaritet duke përdorur tre formula. Llogaritjet e mësipërme i referohen formulës bazë që rrjedh nga përkufizimi i rrymës dhe tensionit.

Përcaktoni rezultatin

Ne zëvendësojmë treguesit e rrymës dhe tensionit në këtë formulë, dhe këtu do të na vijnë në ndihmë njohuritë e formulave trigonometrike:

cosa cosb = cos(a +b) + cos(a - b) / 2

Le të përdorim këtë formulë dhe të marrim llogaritjet:

P(t) = I(m) U (m) cos (wt + J) cos wt

Pas thjeshtimit të rezultateve, marrim:

P(t) = I(m) U (m)/2 cos (wt + J) + I(m) U (m) cosJ

Nëse fuqia është pozitive, atëherë ngarkesa po merr energji nga gjeneratori. Me fuqi negative, përkundrazi, ngarkesa rrotullon gjeneratorin.

Gjeni vlerën mesatare të fuqisë për një periudhë kohore. Për ta bërë këtë, ne e ndajmë punën e bërë nga rryma elektrike me vlerën e kësaj periudhe.

Fuqia e një qarku AC trefazor është shuma e komponentëve të ndryshueshëm dhe konstant.

Fuqia aktive dhe reaktive

Shumë procese fizike mund të përfaqësohen nga analogjitë e njëri-tjetrit. Mbi këtë bazë, ne do të përpiqemi të zbulojmë thelbin e koncepteve të fuqisë aktive të një qarku të rrymës alternative dhe fuqisë reaktive të një qarku të rrymës alternative.

Parametrat e fuqisë në një rrjet AC aktiv ose reaktiv varen nga ata elementë që konsumojnë një energji të tillë. Aktive - energjia e induktivitetit dhe kapacitetit.

Energjia reaktive

Fuqia e plotë e një qarku AC kërkon një përqindje të caktuar përpjekjeje. Për këtë arsye, ndërmarrjet e mëdha po luftojnë me komponentin reaktiv të fuqisë së plotë.

Fuqia aktive është energjia që konsumohet ose shndërrohet në forma të tjera - dritë, nxehtësi, lëvizje, domethënë në një lloj pune.

Një eksperiencë

Para fuqisë

Fuqia aktive shndërrohet në një formë tjetër energjie, si lëvizja mekanike ose ngrohja. Fuqia reaktive që ruhet në elementin reaktiv kthehet më vonë.

Fuqia e dukshme është shuma gjeometrike e fuqisë aktive dhe reaktive.

Për të kryer llogaritjet, ne përdorim funksione trigonometrike. Kuptimi fizik i llogaritjeve është si më poshtë. Le të marrim një trekëndësh kënddrejtë, në të cilin njëra nga anët është 90 gradë. Një nga anët është hipotenuza e saj. Ka ngjitur dhe të kundërt në lidhje me këndin e duhur të këmbës.

Kosinusi përfaqësohet nga , i cili përcakton gjatësinë e këmbës ngjitur në lidhje me gjatësinë e hipotenuzës.

Në një trekëndësh të caktuar, ju mund të merrni gjatësinë e hipotenuzës dhe këmbës ngjitur dhe të llogarisni këtë kënd duke përdorur funksionin kosinus trigonometrik. Fuqia DC dhe AC llogaritet duke përdorur njohuri të tilla.

Për të llogaritur këndin, mund të përdorni funksionin e anasjelltë të kosinusit. Ne marrim rezultatin e kërkuar të llogaritjes. Për të llogaritur gjatësinë e këmbës së kundërt, mund të llogarisni sinusin dhe të merrni raportin e këmbës së kundërt me hipotenuzën.

Llogaritja e fuqisë së qarkut AC me formulë propozohet në këtë përshkrim.

Në qarqet DC, fuqia është e barabartë me produktin e tensionit dhe rrymës. Ky rregull funksionon edhe në qarqet AC, por interpretimi i tij nuk do të jetë plotësisht i saktë.

Induktiviteti

Ne e nisim pajisjen

Rezultatet

Fuqia aktive përsëri mbetet konstante dhe e barabartë me zero, pasi nuk ka reaktancë induktive. Procesi i gjenerimit të energjisë reaktive në rrjet ka filluar.

Kur një ngarkesë e fuqishme fiket, nëse pajisja kompensuese nuk fiket nga rrjeti, energjia reaktive do të gjenerohet në rrjet, e cila do të krijojë probleme në sistemin energjetik.

Në jetën e përditshme, kompensimi i fuqisë reaktive nuk ka kuptim, pasi konsumi i energjisë është shumë më i ulët këtu.

Fuqia aktive dhe reaktive - konceptet e një kursi shkollor në fizikë.

Burimi: fb.ru

Përmbajtje të ngjashme

Çdo person që ka zgjedhur të punojë me inxhinierinë elektrike si profesion, duhet të njohë shumë mirë se cilat janë burimet e energjisë, cilat janë veçoritë dhe dallimet e tyre. Në fakt, nuk ka asgjë të komplikuar, të cilën do ta tregojmë në këtë artikull. Është e vështirë të imagjinohet se si do të dukej bota moderne, dil prej saj Energjia Elektrike dhe shoqëruese...

Në artikull do të mësoni se çfarë janë motorët AC, merrni parasysh pajisjen e tyre, parimin e funksionimit, shtrirjen. Vlen të përmendet se sot në industri më shumë se 95 përqind e të gjithë motorëve të përdorur janë makina asinkrone. Ato përdoren gjerësisht për faktin se kanë besueshmëri të lartë, mund të shërbejnë ...

Vetëm disa janë në gjendje të kuptojnë vërtet se AC dhe DC janë disi të ndryshme. Për të mos përmendur emërtimin e dallimeve specifike. Qëllimi i këtij artikulli është të shpjegojë karakteristikat kryesore të këtyre sasive fizike në terma të kuptueshëm për njerëzit pa njohuri teknike, si dhe të ofrojë disa koncepte bazë në lidhje me këtë ...

Përpara se të vazhdojë me prodhimin e produkteve, çdo kompani duhet të ketë një ide se sa të ardhura do të marrë si rezultat i shitjes së produktit të lëshuar. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të studiohet kërkesa e konsumatorit, të zhvillohet një politikë çmimi dhe të krahasohen të ardhurat e vlerësuara me shumën e shpenzimeve të ardhshme. Kostoja e prodhimit të pr...

Prodhimi është një veprimtari e tillë njerëzore, si rezultat i së cilës ai plotëson nevojat e tij materiale. Meqenëse natyra nuk mund t'i sigurojë të gjitha të mirat e nevojshme në sasinë e duhur, ai detyrohet t'i prodhojë ato. Nga kjo mund të konkludojmë se prodhimi është një domosdoshmëri objektive. Nevojat njerëzore ndahen në shpirtërore...

Elektricitetështë lloji kryesor i energjisë që kryen punë të dobishme në të gjitha fushat jeta njerëzore. Ai vë në lëvizje mekanizma të ndryshëm, jep dritë, ngroh shtëpitë dhe gjallëron një mori pajisjesh që sigurojnë ekzistencën tonë të rehatshme në planet. Vërtet, kjo lloj energjie është universale. Mund të marrësh çdo gjë prej saj...

Lidhësit elektrikë janë elementë kontakti që mund të shkëputen ose lidhen lehtësisht me njëri-tjetrin pa veprime të veçanta. Ato mund të jenë të tipit njëfazor dhe trefazor. Kufiri i përdorimit të kësaj të fundit është 380 volt, ndërsa ato njëfazore mund të përdoren me një tension jo më shumë se 250 volt. Priza del nga...

Teknologjitë moderne kompjuterike, shkenca kompjuterike, fuqia e alfabetit, sistemet e llogaritjes dhe shumë koncepte të tjera kanë lidhjet më të drejtpërdrejta me njëra-tjetrën. Shumë pak përdorues sot janë mjaftueshëm të aftë për këto çështje. Le të përpiqemi të sqarojmë se cila është fuqia e alfabetit, si ta llogarisim atë dhe ta zbatojmë atë në praktikë. Në të ardhmen, kjo, jashtë ...

Fuqia në fizikë kuptohet si raporti i kohë të caktuar puna për periudhën kohore për të cilën kryhet. Nën punë mekanike nënkuptohet komponenta sasiore e ndikimit të forcës në trup, për shkak të së cilës ky i fundit lëviz në hapësirë.Fuqia mund të shprehet edhe si shpejtësi e bartjes së energjisë. Domethënë ai...

Çfarë është forca dhe fuqia? Me çfarë matet ky tregues, cilat instrumente përdoren dhe si zbatohen këto sasi fizike në praktikë, do të shqyrtojmë më vonë në artikull. Forca m ...

Energjia e furnizuar nga burimi forca elektromotore në një qark të jashtëm, pëson transformime në lloje të tjera të energjisë. Nëse ka vetëm rezistencë aktive në qark, atëherë e gjithë energjia shndërrohet në nxehtësi të lëshuar në rezistencë. Nuk ka zhvendosje fazore midis rrymës dhe tensionit. Për më tepër, për një periudhë të shkurtër kohe, rryma alternative mund të konsiderohet e drejtpërdrejtë. Prandaj, fuqia e menjëhershme e zhvilluar nga rryma alternative në rezistencë:

Megjithëse rryma dhe voltazhi janë pozitive dhe negative, fuqia e barabartë me produktin e tyre është gjithmonë pozitive. Megjithatë, ajo pulson, duke ndryshuar nga zero në një vlerë maksimale me një frekuencë të barabartë me dyfishin e frekuencës së rrymës alternative. Në fig. 7.12 tregon varësinë kohore të rrymës, tensionit dhe fuqisë AC të lëshuar nga rezistenca aktive. Është e qartë se fuqia mesatare e transmetuar është më e vogël se maksimumi dhe është e barabartë me gjysmën e fuqisë maksimale. Vlera mesatare e dhe për periudhën është . Kjo mund të shpjegohet si më poshtë: , dhe për një cikël të plotë vlera mesatare është e barabartë me vlerën mesatare. Prandaj, vlera mesatare e fuqisë do të jetë e barabartë me

Faktori i fuqisë- pa dimensione sasi fizike, i cili karakterizon konsumatorin e rrymës elektrike alternative për sa i përket pranisë së një komponenti reaktiv në ngarkesë. Faktori i fuqisë tregon se sa rryma alternative që rrjedh nëpër ngarkesë është jashtë fazës në lidhje me tensionin e aplikuar në të.

Numerikisht, faktori i fuqisë është i barabartë me kosinusin e këtij ndërrimi fazor.

Siç e dini, energjia e konsumuar nga një burim i rrymës alternative përbëhet nga dy komponentë:

1. Energjia aktive

2. Energjia reaktive

1. Energjia aktive plotësisht dhe në mënyrë të pakthyeshme nga marrësi në lloje të tjera të energjisë.
Shembull: Rryma, duke rrjedhur nëpër një rezistencë, kryen punë aktive, e cila shprehet në një rritje të energjisë termike të rezistencës. Pavarësisht nga faza e rrjedhës së rrymës, rezistenca e shndërron energjinë e saj në nxehtësi. Rezistenca nuk i intereson se në cilin drejtim rrjedh rryma nëpër të, vetëm vlera e saj është e rëndësishme: sa më i madh të jetë, aq më shumë nxehtësi do të lëshohet në rezistencë ( sasia e nxehtësisë së gjeneruar është e barabartë me produktin e katrorit të rrymës dhe rezistencës së rezistencës).

Energjia reaktive- ajo pjesë e energjisë së konsumuar, e cila në tremujorin e ardhshëm të periudhës do t'i kthehet tërësisht burimit

REZONANCA E TENSIONIT

Dihet se në sistemi mekanik rezonanca ndodh kur frekuenca natyrore e lëkundjeve të sistemit dhe frekuenca e lëkundjeve të forcës shqetësuese që vepron në sistem janë të barabarta. Lëkundjet e një sistemi mekanik, të tilla si lëkundjet e një lavjerrës, shoqërohen nga një tranzicion periodik energjia kinetike ndaj potencialit dhe anasjelltas. Në rezonancën e një sistemi mekanik, forca të vogla shqetësuese mund të shkaktojnë lëkundje të mëdha të sistemit, për shembull, një amplitudë të madhe të lëkundjeve të lavjerrësit.
Në qarqet AC, ku ka induktivitet dhe kapacitet, mund të ndodhin fenomene rezonance, të cilat janë të ngjashme me fenomenin e rezonancës në një sistem mekanik. Një analogji e plotë - barazia e frekuencës natyrore të lëkundjeve të qarkut elektrik me frekuencën e forcës shqetësuese (frekuenca e tensionit të rrjetit) - nuk është e mundur në të gjitha rastet.
Në rastin e përgjithshëm, rezonanca e një qarku elektrik kuptohet si një gjendje e tillë e qarkut kur rryma dhe voltazhi përkojnë në fazë, dhe, për rrjedhojë, qarku ekuivalent i qarkut zhvillohet në një raport të caktuar të parametrave të tij. r, L, C kur frekuenca rezonante e qarkut është e barabartë me frekuencën e tensionit të aplikuar në të.
Rezonanca në një qark elektrik shoqërohet nga një tranzicion periodik i energjisë fushe elektrike kapaciteti për energji fushë magnetike dhe anasjelltas.
Në rezonancë në një qark elektrik, tensionet e vogla të aplikuara në qark mund të shkaktojnë rryma dhe tensione të konsiderueshme në seksione individuale. Në zinxhirin ku r, L, C të lidhur në seri, mund të ndodhë rezonanca e tensionit dhe në një qark ku r, L, C të lidhur paralelisht, rezonancë aktuale.
Rezonanca- fenomeni i një rritje të mprehtë të amplitudës së lëkundjeve të detyruara, e cila ndodh kur frekuenca e lëkundjeve natyrore përkon me frekuencën e lëkundjeve të forcës lëvizëse

frekuenca rezonante mund të gjendet nga shprehja

ku ; f është frekuenca rezonante në herc; L është induktanca në henry; C është kapaciteti në farad.

16. 1. Rryma e punës

Rryma elektrike, natyrisht, nuk do të ishte përdorur kaq gjerësisht, nëse jo për një rrethanë. Puna e rrymës ose e energjisë elektrike mund të shndërrohet lehtësisht në çdo energji ose punë që na nevojitet: termike, mekanike, magnetike ...

Për zbatimin praktik të rrymës, para së gjithash, dua të di se çfarë lloj pune mund të kthehet në avantazhin tim. Ne nxjerrim formulën për përcaktimin e punës së rrymës: