20. Последовательное соединение активного и емкостного сопротивления, векторная диаграмма цепи.

Рисунок последовательного соединения активного и емкостного сопротивления.

Векторная диаграмма для данного случая.

Треугольник сопротивлений для данного случая.

Формула для данного случая:

Где : Z - полное сопротивление цепи (Ом)

R - активное сопротивление цепи (Ом)

X_С - емкостное сопротивление цепи (Ом).

21. Виды мощности, коэффициент мощности и способы его повышения.

Активная мощность  P=UICosφ  характеризует необратимый процесс преобразования электромагнитной энергии источника в другие виды энергии: механическую, тепловую, световую и т.д.

Реактивная мощность Q=U∙I∙Sinφ [Вар] (вольт-ампер реактивный) - характеризует обратимый процесс преобразования электромагнитной энергии источника в энергию магнитного поля катушки и энергию электрического поля конденсатора.

Полная мощность

S=U∙I = [ВА] (вольт-ампер)

характеризует наибольшее значение активной мощности при заданных действующих значениях тока и напряжения.

Значение Cosφ характеризует использование полной мощности источника и называется коэффициентом мощности. Он показывает, какая доля полной мощности источника необратимо превращается в другой вид.

Повышение коэффициента мощности увеличивает степень использования мощности генераторов.

Для повышения коэффициента мощности (cosφ) электрических установок применяют компенсацию реактивной мощности.

Увеличения коэффициента мощности (уменьшения угла φ - сдвига фаз тока и напряжения) можно добиться следующими способами:

1) заменой мало загруженных двигателей двигателями меньшей мощности,

2) понижением напряжения

3) выключением двигателей и трансформаторов, работающих на холостом ходу,

4) включением в сеть специальных компенсирующих устройств, являющихся генераторами опережающего (емкостного) тока.

22. Условия возникновения и векторная диаграмма резонанса напряжений.

Резонанс напряжений - явление возрастания напряжений на реактивных элементах, превышающих напряжение на зажимах цепи при максимальном токе в цепи, которое совпадает по фазе с входным напряжением.

Резонанс напряжений возникает в последовательной RLC-цепи.

Условием возникновения резонанса является равенство частоты источника питания резонансной частоте w=w_р, а следовательно и индуктивного и емкостного сопротивлений x_L=x_C.

Так как они противоположны по знаку, то в результате реактивное сопротивление будет равно нулю. Напряжения на катушке U_L и на конденсаторе U_C будет противоположны по фазе и компенсировать друг друга. Полное сопротивление цепи при этом будет равно активному сопротивлению R, что в свою очередь вызывает увеличение тока в цепи, а следовательно и напряжение на элементах.

23. Параллельное соединение активного сопротивления, индуктивности и емкости. Резонанс токов. Активная, реактивная и полная проводимость.

R

Рисунок пример такого соединения. В результате такого соединения может возникнуть резонанс токов.

Резонанс токов — резонанс, происходящий в параллельном колебательном контуре при его подключении к источнику напряжения, частота которого совпадает с собственной частотой контура. Три случая:

1) Xl<Xc, тогда Ul=I*Xl, Uc=I*Xc.

2) Xl=Xc – резонанс напряжений. Ul=Uc, U=Ua.

3)Xl<Xc

Где Xl – индуктивное сопротивление, Xc – емкостное сопротивление, Uа – активное напряжение (на активном сопротивлении - R на схеме) и тд.