Заказать решение ТОЭ
- Метрология Электрические измерения
- Пигарев А.Ю. РГЗ по электротехнике и электронике в Multisim
- Теория линейных электрических цепей ТЛЭЦ
- —
Теория линейных электрических цепей железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: задание на контрольные работы № 1 и 2 с методическими указаниями для студентов IV курса специальности Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте- —
Контрольная работа №1 - —
Контрольная работа №2
- —
- —
- Электротехника и основы электроники
- —
Электротехника и основы электроники: Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей высших учебных заведений / Соколов Б.П., Соколов В.Б. – М.: Высш. шк., 1985. – 128 с, ил- —
Контрольная работа № 1 Электрические цепи - —
Контрольная работа № 2 Трансформаторы и электрические машины - —
Контрольная работа № 3 Основы электроники
- —
- —
- Теоретические основы электротехники ТОЭ
- —
Артеменко Ю.П., Сапожникова Н.М. Теоретические основы электротехники: Пособие по выполнению курсовой работы МГТУ ГА 2009 - —
Переходные процессы Переходные процессы в электрических цепях - —
Теоретические основы электротехники Методические указания и контрольные задания для студентов технических специальностей вузов- —
Задание 1 Линейные электрические цепи постоянного и синусоидального тока- —
Задача 1.1 Линейные электрические цепи постоянного тока - —
Задача 1.2 Линейные электрические цепи синусоидального тока
- —
- —
Задание 2 Четырехполюсники, трехфазные цепи, периодические несинусоидальные токи, электрические фильтры, цепи с управляемыми источниками
- —
- —
Теоретические основы электротехники сб. заданий Р.Я. Сулейманов Т.А. Никитина Екатеринбург УрГУПС 2010 - —
Трехфазные цепи. Расчет трехфазных цепей - —
УГТУ-УПИ Решение ТОЭ Билеты по ТОЭ - —
Электромагнитное поле Электростатическое поле Электростатическое поле постоянного тока в проводящей среде Магнитное поле постоянного тока
- —
4.1.3 Действующее значение несинусоидального тока
Как известно, действующее значение синусоидального тока численно равно такому постоянному току, при котором выделяется столько же тепла, сколько его выделяется при переменном токе в одинаковом сопротивлении за одинаковое время, равное одному периоду Т. Из такого же условия определяется действующее значение переменного несинусоидального тока.
При этом необходимо учесть, что несинусоидальный ток складывается из постоянной составляющей и ряда синусоидальных гармоник:
Очевидно, общее количество тепла, которое выделяется при несинусоидальном токе в некотором элементе цепи с сопротивлением R в течение одного периода Т, будет равно сумме количеств тепла от всех его составляющих:
где Q – тепло, выделяемое за один период Т при несинусоидальном токе, действующее значение которого равно I:
Q – тепло, выделяемое за то же время при токе, равном постоянной составляющей:
За время периода T&subk; при токе, равном k-й составляющей, выделяется тепло
где Ik – действующее значение тока k-ой гармоники.
За время, равное периоду основной гармоники, выделится в k раз больше тепла:
После подстановки в (4.18) получим:
Или
Отсюда следует, что действующее значение несинусоидального тока является средней квадратичной из постоянной составляющей и действующих значений синусоидальных составляющих этого тока:
Аналогичное выражение можно получить и для действующего значения несинусоидального напряжения:
Действующие значения несинусоидальных токов и напряжений измеряются электроизмерительными приборами тепловой, электромагнитной и электродинамической систем.
Несинусоидальные периодические кривые характеризуются коэффициентом искажения, который равен отношению действующих значений основной гармоники и всей функции:
Для синусоиды kи=1.
Другие разделы главы 4:
- Введение
- 4.1 Периодические несинусоидальные токи и напряжения в линейных электрических цепях
- 4.2 Мощность в электрической цепи при несинусоидальном токе
- 4.3 Расчет электрических цепей с несинусоидальными ЭДС и токами
- 4.4 Влияние параметров L и C на форму кривой тока и напряжения
- 4.5 Резонансные явления при несинусоидальных токах
- 4.6 Электрические фильтры
- 4.7 Особенности высших гармоник в трехфазных цепях
Задачи на переменный электрический ток
Прежде, чем мы перейдем непосредственно к примерам решения задач на переменный ток, скажем кое-что для тех, кто вообще не знает, с какой стороны подступиться к задачам по физике. У нас есть универсальный ответ – памятка по решению. А еще, вам могут пригодиться формулы.
Хотите разобраться в теории? Читайте в нашем блоге, что такое фаза и ноль в электричестве.
Задача№1. Переменный ток
Условие
Вольтметр, включённый в цепь переменного тока,показывает напряжение 220 В, а амперметр – ток 10 А.Чему равны амплитудные значения измеряемых величин?
Решение
Амперметр показывает мгновенные, действующие значения величин. Действующие значения силы тока и напряжения меньше амплитудных в 2 раз. Исходя из этого, рассчитаем:
IA=Iд·2=10·2=14,1 АUA=Uд·2=220·2=311 В
Ответ: 14,1 А; 311 В.
Задача№2. Переменный ток
Условие
Рамка вращается в однородном магнитном поле. ЭДС индукции, возникающая в рамке, изменяется по закону e=80sin25πt. Определите время одного оборота рамки.
Решение
Из условия можно найти угловую частоту вращения рамки:
e=εmsinωte=80sin25πtω=25π радс
Время одного оборота рамки – это период колебаний, связанный с угловой частотой:
T=2πω=2π25π=,08 с
Ответ: 0,08 с.
Больше задач на тему ЭДС в нашем блоге.
Задача№3. Переменный ток
Условие
Сила тока в колебательном контуре изменяется по закону I =0,4sin(400πt) (А). Определите емкосьть конденсатора в контуре, если индуктивность катушки равна 125 мГн.
Решение
Запишем закон изменения силы тока в контуре:
I=IAsinωt
Учитывая исходное уравнение, можно найти угловую частоту и период колебаний:
ω=400π радс
T=2πω=2π400π=5·10-3c
Емкость конденсатора найдем из формулы Томпсона:
T=2πLCT2=4π2LCC=T24π2L=25·10-64·9,85·125·10-3=5·10-6 Ф
Ответ: 5 мкФ.
Задача№4. Переменный ток
Условие
Чему равна амплитуда силы тока в цепи переменного тока частотой 50 Гц, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление 1 кОм и конденсатор емкости С = 1 мкФ, если действующее значение напряжения сети, к которой подключен участок цепи, равно 220 В?
Решение
Запишем закон Ома для цепи переменного тока:
I=UZ
Z – полное сопротивление цепи, которое складывается из активного и реактивного сопротивлений.
Z=R2+Xc2Xc=12πϑC
Найдем полное сопротивление, подставив в формулу данные из условия:
X=12·3.14·50·1·10-6=3,18 кОмZ=12·106+3,22·106=3,3 кОм
Далее по действующему значению напряжения найдем амплитудное:
UA=Uд·2=220·2=311 В
Теперь подставим апмлитудное значение напряжения в выражение для закона Ома и вычислим силу тока:
IA=UAZ=3113,3·103=,09 А
Ответ: 0,09 А.
Задача№5. Переменный ток
Условие
Катушка с ничтожно малым активным сопротивлением включена в цепь переменного тока с частотой 50 Гц. При напряжении 125 В сила тока равна 3 А. Какова индуктивность катушки?
Решение
В данной задаче, исходя из условия, можно пренебречь активным сопротивлением катушки. Ее индуктивное сопротивоение равно:
xL=ωL
По закону Ома:
U=IxL=IωL
Отсюда находим индуктивность:
L=UIω=1253·314=,13 Гн
Ответ: 0,13 Гн.
Все еще мало задач? Держите несколько примеров на мощность тока.
В схеме высокочастотного лампового генератора
В схеме высокочастотного лампового генератора, изображенного на рис. 12.15, а, известны анодный ток i электронной лампы Л, и ЭДС источника питания. Этот ток при заданных напряжениях на сетке и аноде электронной лампы (в амперах)
Найти ток в источнике питания и гок в конденсаторе .
Решение. Для определения токов и напряжений необходимо независимо рассчитать три схемы, изображенные на рис. 12.15, б -г. На схемах показаны ЭДС , токи источников различных частот и значения параметров.
Рис. 12.15
Рис. 12.16
Рассчитав токи в каждой из схем, получаем округленно для постоянной составляющей , для 1-й гармоники , для 2-й гармоники .
Просуммировав мгновенные значения различных гармонических составляющих, получим
На рис. 12.16 построен график составляющих и результирующего тока . Так как по оси абсцисс отложено , то при построении синусоиды 2-й гармоники начальная фаза (90°) разделена на номер гармоники .
Пример 12.9.
Метки
- алгоритм расчет цепей при несинусоидальных периодических воздействиях
- алгоритм расчета цепей периодического несинусоидального тока
- баланс мощностей
- ВАХ нелинейного элемента
- Векторная диаграмма
- ветви связи
- взаимная индуктивность
- взаимная проводимость
- вольт-амперная характеристика нелинейного элемента
- второй закон Кирхгофа
- второй закон Кирхгофа для магнитных цепей
- входная проводимость
- гармоники напряжения
- гармоники тока
- Генератор напряжения
- генератор тока
- главные контуры
- графический метод расчета нелинейных электрических цепей
- динамическое сопротивление
- дифференциальное сопротивление
- емкость двухпроводной линии
- емкость коаксиального кабеля
- емкость конденсатора
- емкость однопроводной линии
- емкость плоского конденсатора
- емкость цилиндрического конденсатора
- закон Ампера
- закон Био Савара Лапласа
- закон Ома
- закон полного тока
- закон электромагнитной индукции
- Законы Кирхгофа
- индуктивность
- индуктивность двухпроводной линии
- индуктивность однопроводной линии
- индуктивность соленоида
- катушка со сталью
- Конденсатор в цепи постоянного тока
- контурные токи
- коэффициент амплитуды
- коэффициент гармоник
- коэффициент искажения
- коэффициент магнитной связи
- коэффициент мощности трансформатора
- коэффициент трансформации
- коэффициент формы
- кусочно-линейная аппроксимация
- магнитная постоянная
- магнитная цепь
- магнитный поток рассеяния
- метод активного двухполюсника
- метод двух узлов
- метод контурных токов
- метод наложения
- метод узловых напряжений
- метод узловых потенциалов
- метод эквивалентного генератора
- метод эквивалентного источника ЭДС
- Метод эквивалентных преобразований
- методы расчета магнитных цепей
- независимые контуры
- нелинейный элемент
- несинусоидальный периодический ток
- обобщенный закон Ома
- опорный узел
- основной магнитный поток
- параллельное соединение конденсаторов
- первый закон Кирхгофа
- первый закон Кирхгофа для магнитных цепей
- последовательное соединение конденсаторов
- последовательный колебательный контур
- постоянная составляющая тока
- потери в меди
- потери в стали
- приведенный трансформатор
- Примеры расчета схем при несинусоидальных периодических воздействиях
- принцип взаимности
- принцип компенсации
- расчет гармоник тока
- расчет магнитной цепи
- расчет нелинейных цепей постоянного тока
- расчет цепей несинусоидального тока
- Расчет цепи конденсаторов
- расчет цепи с несинусоидальными периодическими источниками
- Резонанс в электрической цепи
- решение задач магнитные цепи
- сила Ампера
- сила Лоренца
- Символический метод
- собственная проводимость
- статическое сопротивление
- сферический конденсатор
- теорема об эквивалентном источнике
- теорема Тевенена
- топографическая диаграмма
- Трансформаторы
- трехфазная система
- удельная энергия магнитного поля
- уравнения трансформатора
- Цепи с конденсаторами
- частичные токи
- чередование фаз
- ЭДС самоиндукции
- эквивалентная схема трансформатора
- электрическая постоянная
- электроемкость
- энергия магнитного поля
