Электротехника и электроника. Анализ элементов электрических цепей при переменном синусоидальном токе

Содержание

Слайд 2

АНАЛИЗ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПРИ ПЕРЕМЕННОМ СИНУСОИДАЛЬНОМ ТОКЕ Тема 6

АНАЛИЗ ЭЛЕМЕНТОВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
ПРИ ПЕРЕМЕННОМ СИНУСОИДАЛЬНОМ ТОКЕ

Тема 6

Слайд 3

Синусоидальные электрические величины – амплитудное значение. Аргумент называют фазой синусоидальной функции.

Синусоидальные электрические величины

– амплитудное значение.

Аргумент называют фазой синусоидальной функции.


Мгновенное значение синусоидальной функции времени:

ω – угловая частота:

Слайд 4

Синусоидальные электрические величины О величине переменного тока судят по его среднему

Синусоидальные электрические величины

О величине переменного тока судят по его среднему

или действующему значению.
Среднее значение периодической функции времени определяют по формуле:
Слайд 5

Синусоидальные электрические величины Среднее значение синусоидальной функции за период равно нулю.

Синусоидальные электрические величины

Среднее значение синусоидальной функции за период равно нулю.

Поэтому используют понятие среднего значения за половину периода:

Среднее значение синусоидального тока за половину периода

Слайд 6

Синусоидальные электрические величины Действующее значение синусоидального тока: Действующее значение переменного тока определяется по формуле:

Синусоидальные электрические величины

Действующее значение синусоидального тока:

Действующее значение переменного тока определяется

по формуле:
Слайд 7

Синусоидальные электрические величины За один период переменного тока в резисторе сопротивлением

Синусоидальные электрические величины

За один период переменного тока в резисторе сопротивлением

R выделяется тепловая энергия, равная

Действующее значение синусоидального тока равно такому постоянному току, при котором в резисторе за период выделяется такое же количество тепла, что и при переменном.

Слайд 8

Резистивный элемент на синусоидальном токе Пусть ток резистивного элемента изменяется синусоидально

Резистивный элемент на синусоидальном токе

Пусть ток резистивного элемента изменяется синусоидально

В соответствии

с законом Ома напряжение

Напряжение резистивного элемента изменяется синусоидально, причем начальные фазы напряжения и тока одинаковы.
Ток и напряжение резистивного элемента совпадают по фазе.

Слайд 9

Резистивный элемент на синусоидальном токе Мгновенная мощность, поглощаемая резистивным элементом, равна:

Резистивный элемент на синусоидальном токе

Мгновенная мощность, поглощаемая резистивным элементом, равна:

Мгновенная мощность

резистивного элемента – пульсирующая функция времени.
Слайд 10

Резистивный элемент на синусоидальном токе

Резистивный элемент на синусоидальном токе

Слайд 11

Индуктивный элемент на синусоидальном токе Если ток индуктивного элемента изменяется синусоидально

Индуктивный элемент на синусоидальном токе

Если ток индуктивного элемента изменяется синусоидально

то напряжение


Ток индуктивного элемента отстает по фазе от приложенного напряжения на угол или на четверть периода.

.

Слайд 12

Индуктивный элемент на синусоидальном токе Амплитуда напряжения индуктивного элемента Величину ,

Индуктивный элемент на синусоидальном токе

Амплитуда напряжения индуктивного элемента

Величину , имеющую размерность

сопротивления, называют индуктивным сопротивлением. Индуктивное сопротивление является линейной функцией частоты ω.

.

Слайд 13

Индуктивный элемент на синусоидальном токе Мгновенная мощность индуктивного элемента Энергия, запасаемая

Индуктивный элемент на синусоидальном токе

Мгновенная мощность индуктивного элемента

Энергия, запасаемая в магнитном

поле индуктивного элемента в первую четверть периода, во вторую четверть периода возвращается во внешнюю цепь.

.

Активная мощность индуктивного элемента равна нулю:

Слайд 14

Емкостный элемент на синусоидальном токе Если напряжение емкостного элемента – синусоидальная

Емкостный элемент на синусоидальном токе

Если напряжение емкостного элемента – синусоидальная функция

времени

Ток емкостного элемента опережает
напряжение на угол или на четверть периода.

то ток

Слайд 15

Емкостный элемент на синусоидальном токе Амплитуда тока емкостного элемента Емкостное сопротивление

Емкостный элемент на синусоидальном токе

Амплитуда тока емкостного элемента

Емкостное сопротивление обратно пропорционально

частоте приложенного напряжения.

Величина

– емкостная проводимость.

Величина, обратная емкостной проводимости, – емкостное сопротивление:

Слайд 16

Емкостный элемент на синусоидальном токе Мгновенная мощность емкостного элемента Активная мощность

Емкостный элемент на синусоидальном токе

Мгновенная мощность емкостного элемента

Активная мощность емкостного элемента

равна нулю:

Энергия, запасаемая в электрическом поле емкостного элемента в первую четверть периода, во вторую четверть периода возвращается во внешнюю цепь.

Слайд 17

Электротехника и электроника Рекомендуемая литература 1. Алтунин Б.Ю., Панкова Н.Г. Теоретические

Электротехника и электроника

Рекомендуемая литература

1. Алтунин Б.Ю., Панкова Н.Г. Теоретические основы

электротехники:
Комплекс учебно - методических материалов: Часть 1 / Б.Ю. Алтунин,
Н.Г. Панкова; НГТУ им. Р.Е. Алексеева. Н.Новгород, 2007.-130 с.
2. Алтунин Б.Ю., Кралин А.А. Электротехника и электроника: комплекс учебно-методических материалов: Ч.1/ Б.Ю. Алтунин, А.А. Кралин; НГТУ
им. Р.Е. Алексеева. Н.Новгород, 2007.-98 с.
3. Алтунин Б.Ю., Кралин А.А. Электротехника и электроника: комплекс учебно-методических материалов: Ч.2/ Б.Ю. Алтунин, А.А. Кралин; НГТУ
им. Р.Е. Алексеева. Н.Новгород, 2008.-98 с
4. Касаткин, А.С. Электротехника /А.С. Касаткин, М.В. Немцов.-М.: Энергоатомиздат, 2000.
5. Справочное пособие по основам электротехники и электроники /под. ред. А.В. Нетушила.-М.: Энергоатомиздат, 1995.
6. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники.-3-е изд., перераб. И доп.-М.: Радио и связь, 1990.-512 с.: ил.
7. Новожилов, О. П. Электротехника и электроника: учебник / О. П. Новожилов. – М.: Гардарики, 2008. – 653 с.