skanuj0001

13. Elementy R₃ L_y C przy wymuszeniu sinusoidalnym

Do	obliczenia	i wartości	skuteczny	ch	prądu i napięć wystarczy tyiko znajomość impedancji
Z, Z.ih i	Z-cfi-
Wartość	skuteczna	prądu l	E	y	— — i ( A
			Z	21	,1
Wartość	skuteczna	napięcia	ikr - ŻW	Z i	- 20,08* J 1 = 221 V
'Wartość	skuteczna	.napięcia	Ort> = Zcł		^ 13,92- ] 1 --- 153 V
Do	wyznaczenia przebi		cgów prądu		i napięcia ucb potrzebna jest znajomość kątów prze-
sunięcia	fazowego	£ N O	,, obok pi	) d <■	mej fazy początkowej y>e — 30°
	- arc tu, -0	*^: w, - .	W: . ór _		irotg^14’^9 — 45°
		R, CR,-	\-Ri		" 14,9
^(pc h	----- arc tg	z W - W:	— arc tg -		3°= = -30.5*
		r2		1	2
i “	Ć-Ł sil	1 fot D/U--	-r) -- ll ]	/a	sin {(ot —15°)
	Z
Ucs	-zch /}/	2 sin (on-	i-yu --rpj-	^(Pc.	„) =•-- 153 )/2 sin (wr-45,5")

Pytania

]. W jaki sposób obliczamy wartość skuteczną prądu w obwodzie nierozgaiezionym zasilanym przez jedno sinusoidcdne źródło napięcia ?

2.    Podać wzór na impedancjc gałęzi zawierającej dowolną liczbę elementów R, L, C połączonych szeregowi).

3.    Podać wzór. na: a) rezystancję/ b) reakiancję zastępczą gałęzi szeregowej zawierającej dowolno liczbę elementów R, L, C.

4.    Jak wyznaczamy kąt przesunięcia fazowego cp miedzy napięciem źródłowym, a prądem w obwodzie nierozgaiezionym ? Czy parametry wewnętrzne źródła (generatora) R₀, L₀ wpływają na wartość kaja <p między przebiegami e. i?

5.    Opisać kolejność postępowania przy wyznaczaniu wartości skutecznej napięcia miedzy dwoma dowolnie wybranymi punktami obwodu nierozgałęzionego' zasilanego jednym źródłem napięcia o wartości skutecznej E i częstotliwości f, jeżeli znane są wszystkie parametry elementów obwodu.

b. Opisać kolejność postępowania przy wyznaczaniu przebiegu napięcia między punktami wymienionym; w pytaniu 5.

7. Dlaczego chcąc wyznaczyć przebieg napięcia między wybranymi punktami, np. u_c,„ należy najpierw wyznaczyć fazę prądu? Jaka jest faza początkowa napięcia u_Cll, jeżeli faza prądu V’i ~ Ó/U ~^{p) a kąt przesunięcia fazowego impedancji Z_cd wynosi <p_cd? -

13.5. CEWKI I KONDENSATORY RZECZYWISTE W OBWODACH PRĄDU SINUSOIDALNEGO

Dotychczas były rozpatrywane obwody elektryczne o parametrach skupionych,, złożone z idealnych oporników, cewek i kondensatorów.

W opornikach liczymy się z reguły tylko z rezystancją R, gdyż indukcyjność i pojemność odgrywają w nich, zwłaszcza przy prądach małej częstotliwości znikomą rołę.

im

13,5. Cezo hi i hondensaiory rzeczywiste

Cewki indukcyjne nawija się przewodem, którego rezystancji nie można częstokroć pominąć bez popełnienia poważniejszego błędu. Pojemność występująca miedzy zwojami lub .między warstwami uzwojenia nie odgrywa prawie żadnej roli w obwodach o częsLotii.wości sieciowej. Przy rozpatrywaniu cewki rzeczywistej uwzględnia sic tylko dwa parametry R, L, natomiast pomija się pojemność C, jako parametr równoległy między zwojami lub warstwami zwojów.

Otrzymujemy w ten sposób układ zastępczy szeregowy cewki rzeczywistej, złożony z idealnego opornika o rezystancji uzwojenia R i idealnej cewki o indukcyj-ności. C, równej całkowitej mdukcyjnoścl cewki rzeczywistej (rys. 13.10a).

Napięcie na zaciskach cewki rzeczywistej

(13.51)

l*ż+r.

LU

Jeżeli cewka jest nawinięta na rdzeniu ferromagnetycznym, występują jeszcze straty w rdzeniu, co uwzględniamy uzupełniając podany wyżej schemat zastępczy cewki opornikiem R_h tak dobranym, aby moc stracona w tym oporniku była równa mocy straconej w rdzeniu (rys. 13.t0b).

W kondensatorze rzeczywistym obok pola dielektrycznego istnieje między okładzinami pole stacjonarne, uwarunkowane napięciem i niedoskonałością dielektryku. Kondensator rzeczywisty zastępujemy '.najczęściej układem równoległym złożonym z kondensatora idealnego o pojemności C i opornika o konduktancji G lub rezystancji skrośnej izolacji R_lz (rys. 13.11).

a)

b)

Q)

C,R

Ih

-^rTu-

^ ~{R_iZ)

Rys. 13.11. Kondensator rzeczywisty: a) kondensator; b) schemat zastępczy kondensatora rzeczywistego

Rys. 13.10. Schematy zastępcze cewek indukcyjnych rzeczywistych: a) cewki bezrclzeniowcj; b) cewki o rdzeniu ferromagnetycznym

Pytania

,1. Narysować i objaśnić schemat zastępczy cewki indukcyjnej rzeczywistej bezrdzeniowej.

2. Narysować i objaśnić schemat zastępczy kondensatora rzeczywistego.

■CS.Pw    >

jLJWClnÓWNOLEGŁE POŁĄCZENIE GAŁĘZI | O WYMUSZENIU NAPIĘCIOWYM SINUSOIDALNYM

Przy zasilaniu odbiorników stosowane jest najczęściej równoległe ich włączanie do źródła zasilającego. Jeżeli napięcie zasilające ma przebieg sinusoidalny, to prąd

367