background image

 

- 8 - 

5.4.  ZWI

Ą

ZKI POMI

Ę

DZY NAPI

Ę

CIEM I PR

Ą

DEM 

DLA ELEMENTÓW R, L, C 

 



  REZYSTOR 

Przy przepływie prądu harmonicznego 

 

( )

(

)

i

m

t

I

t

i

Ψ

ω

+

=

sin

 

(5.17) 

przez rezystor o rezystancji R, na jego zaciskach pojawi się napięcie  

 

( )

( )

(

)

(

)

u

m

i

m

t

U

t

I

R

t

i

R

t

u

Ψ

ω

Ψ

ω

+

=

+

=

=

sin

sin

 

(5.18) 

przy czym amplituda przebiegu napięcia 

 

m

m

I

R

U

=

 

(5.19) 

a faza początkowa 
 

i

u

Ψ

Ψ

=

 

(5.20) 

Czyli przesunięcie fazowe 

ϕ

 między przebiegami u(t) i i(t) wynosi zero: 

 

0

=

=

i

u

Ψ

Ψ

ϕ

 

(5.21) 

Napi

ę

cie na 

idealnym rezystorze 

jest w fazie z pr

ą

dem

 

0

u t

( )

U

m

ω

t

i t

( ),

Ψ

u

Ψ

i

I

m

 

 

 

background image

 

- 9 - 

 

W POSTACI SYMBOLICZNEJ 

 

Symboliczna wartość chwilowa prądu 

 

i

j

m

m

t

j

m

e

I

I

e

I

t

i

Ψ

ω

=

=

gdzie

)

(

 

(5.22) 

napięcia 

 

t

j

m

t

j

m

e

U

e

I

R

t

i

R

t

u

ω

ω

=

=

=

)

(

)

(

 

(5.23) 

Zatem 

 

m

m

I

R

U

=

 

(5.24) 

co oznacza, że 

 

I

R

U

=

U

G

I

=

 

(5.25) 

 

Przedstawiając  symboliczne  wartości  skuteczne  w  postaci  wykładni-

czej, otrzymujemy 

 

i

u

j

j

e

I

R

e

U

Ψ

Ψ

=

 

(5.26) 

 
Z przyrównania modułów w wyrażeniu (5.26) znajdujemy 

 

I

R

U

=

U

G

I

=

 

(5.27) 

a z przyrównania argumentów 

i

u

Ψ

Ψ

=

 

(5.28) 

Pomnożenie  wskazu  I  przez  R 
powoduje  wydłużenie  tego  wska-
zu R razy. Wobec tego wskaz na-
pięcia 

I

R

U

=

znajduje  się  na  tej 

samej prostej co wskaz I

)

 

U

I

Ψ

u

=

Ψ

i

 

Wykres wskazowy rezystora 

 

background image

 

- 10 - 



  CEWKA INDUKCYJNA 

Przy przepływie prądu w cewce idealnej o indukcyjności L napięcie na 

jej zaciskach wyraża zależność (1.21) 

 

( )

( )

dt

t

i

d

L

t

u

=

 

 

 

Przyjmując, że w cewce płynie prąd harmoniczny 

 

( )

(

)

i

m

t

I

t

i

Ψ

ω

+

=

sin

 

(5.29) 

napięcie na cewce wynosi 

 

( )

(

)

u

m

i

m

t

U

t

I

L

t

u

Ψ

ω

π

Ψ

ω

ω

+

=

+

+

=

sin

2

sin

 

(5.30) 

Z powyższej zależności wynika, że amplituda przebiegu napięcia 

 

m

m

I

L

U

ω

=

 

(5.31) 

natomiast faza początkowa 

2

π

Ψ

Ψ

+

=

i

u

 

(5.32) 

Czyli przesunięcie fazowe 

ϕ

  między przebiegami u(t)  i i(t) cewki in-

dukcyjnej wynosi: 

 

2

π

Ψ

Ψ

ϕ

=

=

i

u

 

(5.33) 

Napi

ę

cie na zaciskach 

idealnej cewki 

wyprzedza pr

ą

o 90

o

 

0

u t

( )

,

ω

t

i t

( )

Ψ

i

Ψ

u

π

/2

 

 

 

background image

 

- 11 - 

Dla 

cewki indukcyjnej - symboliczna wartość chwilowa prądu 

 

i

j

m

m

t

j

m

e

I

I

e

I

t

i

Ψ

ω

=

=

gdzie

)

(

 

(5.34) 

napięcia 

 

( )

( )

t

j

m

t

j

m

e

U

e

I

L

j

dt

t

i

d

L

t

u

ω

ω

ω

=

=

=

 

(5.35) 

Zatem 

 

m

m

I

L

j

U

ω

=

 

(5.36) 

co oznacza, że 

 

I

L

j

U

ω

=

   

U

L

j

I

ω

1

=

 

(5.37) 

Przedstawiając  symboliczne  wartości  skuteczne  w  postaci  wykładni-

czej, otrzymujemy 

 

+

=

2

π

Ψ

Ψ

ω

i

u

j

j

e

I

L

e

U

 

(5.38) 

Z przyrównania modułów w wyrażeniu (5.38) znajdujemy 

 

I

X

I

L

U

L

=

=

ω

   

U

B

U

L

I

L

=

=

ω

1

 

(5.39) 

reaktancja indukcyjna 

 

susceptancja indukcyjna

 

a z przyrównania argumentów 

2

π

Ψ

Ψ

+

=

i

u

 

(5.40) 

Pomnożenie  wskazu  I  przez  j

ω

L 

powoduje  wydłużenie  wskazu  I 
i jego obrót o 90

o

 „w przód”

 

2

π

Ψ

Ψ

ϕ

=

=

i

u

 

U

I

Ψ

i

Ψ

u

ϕ π

= /2

 

 

background image

 

- 12 - 



  KONDENSATOR 

Gdy  istnieje  napięcie  u(t)  na  zaciskach  idealnego  kondensatora  o  po-

jemności C, to prąd płynący przez kondensator opisuje zależność (1.18) 

 

( )

( )

dt

t

u

d

C

t

i

=

 

 

Przyjmując, że na zaciskach kondensatora występuje napięcie 

 

( )

(

)

u

m

t

U

t

u

Ψ

ω

+

=

sin

 

(5.41) 

prąd płynący przez kondensator wynosi 

 

( )

(

)

i

m

u

m

t

I

t

U

C

t

i

Ψ

ω

π

Ψ

ω

ω

+

=

+

+

=

sin

2

sin

 

(5.42) 

Z powyższej zależności wynika, że amplituda przebiegu prądu 

 

m

m

U

C

I

ω

=

 

(5.43) 

natomiast faza początkowa 

2

π

Ψ

Ψ

+

=

u

i

 

(5.44) 

Zatem przesunięcie fazowe 

ϕ

 między przebiegami u(t) i i(t) kondensa-

tora wynosi: 

 

2

π

Ψ

Ψ

ϕ

=

=

i

u

 

(5.45) 

Pr

ą

d płyn

ą

cy przez 

idealny kondensator 

wyprzedza napi

ę

cie 

o 90

o

 

0

u t

( )

,

ω

t

i t

( )

Ψ

i

Ψ

u

π

/2

 

 

 

background image

 

- 13 - 

Dla kondensatora - symboliczna wartość chwilowa napięcia 

 

i

j

m

m

t

j

m

e

U

U

e

U

t

u

Ψ

ω

=

=

gdzie

)

(

 

(5.46) 

prądu 

 

( )

( )

t

j

m

t

j

m

e

I

e

U

C

j

dt

t

u

d

C

t

i

ω

ω

ω

=

=

=

 

(5.47) 

Zatem 

 

m

m

U

C

j

I

ω

=

 

(5.48) 

co oznacza, że 

 

U

C

j

I

ω

=

 

I

C

j

U

ω

1

=

 

(5.49) 

 

Przedstawiając  symboliczne  wartości  skuteczne  w  postaci  wykładni-

czej, otrzymujemy 

 

+

=

2

π

Ψ

Ψ

ω

u

i

j

j

e

U

C

e

I

 

(5.50) 

Z przyrównania modułów, znajdujemy 

 

U

B

U

C

I

C

=

=

ω

   

I

X

I

C

U

C

=

=

ω

1

 

(5.51) 

susceptancja pojemno

ś

ciowa 

 

reaktancja pojemno

ś

ciowa

 

a z przyrównania argumentów 

2

π

Ψ

Ψ

+

=

u

i

 

(5.52) 

Pomnożenie  wskazu  I  przez 
1/j

ω

C powoduje wydłużenie 

wskazu  I  i  jego  obrót  o  90

o

 

„wstecz”

 

2

π

Ψ

Ψ

ϕ

=

=

i

u

 

U

I

Ψ

i

Ψ

u

ϕ π

=- /2

 

 

background image

 

- 14 - 

5.5.  PODSTAWOWE PRAWA W POSTACI ZESPOLONEJ 

 

Prawo Ohma

 

Symboliczna  warto

ść

  skuteczna  napi

ę

cia  U  dwójnika 

równa si

ę

 iloczynowi impedancji dwójnika Z i warto

ś

ci 

skutecznej pr

ą

du I w nim płyn

ą

cego: 

 

I

Z

U

=

 

(5.53) 

Impedancja (opór zespolonyZ charakteryzuje przewodnictwo elektrycz-
ne dwójnika przy przepływie prądu sinusoidalnego. 
 

Podstawiając w (5.53) symboliczne wartości skuteczne w postaci wy-

kładniczej, otrzymujemy 

 

(

)

i

u

i

u

j

j

j

e

I

U

e

I

e

U

I

U

Z

Ψ

Ψ

Ψ

Ψ

=

=

=

 

(5.54) 

czyli: 

(

)

ϕ

Ψ

Ψ

=

=

=

i

u

Z

I

U

Z

arg

,

 

(5.55) 

Zatem 

ϕ

j

e

Z

Z

=

   

X

j

R

Z

+

=

 

(5.56) 

rezystancja 

 

reaktancja 

 

 

Impedancję  Z  można  przed-
stawić 

geometrycznie 

na 

płaszczyźnie zmiennej zespo-
lonej  za  pomocą  trójkąta 
impedancji

Z

ϕ

Im

Re

R

X

 

 

background image

 

- 15 - 

Prawo Ohma można także przedstawić następująco: 
 

Symboliczna  warto

ść

  skuteczna  pr

ą

du  I  płyn

ą

cego 

przez dwójnik równa si

ę

 iloczynowi admitancji dwójnika 

Y i warto

ś

ci skutecznej napi

ę

cia U na jego zaciskach: 

 

U

Y

I

=

 

(5.57) 

Admitancja (przewodność zespolona – jej jednostką jest simens S) dwój-
nika równa się odwrotności jego impedancji: 

 

Z

Y

1

=

 

(5.58) 

co oznacza, że 

 

ϕ

ϕ

j

j

e

Z

e

Z

Y

=

=

1

1

 

(5.59) 

czyli: 

ϕ

=

=

=

Y

U

I

Z

Y

arg

,

1

 

(5.60) 

Zatem 

ϕ

j

e

Y

Y

=

  

B

j

G

Y

+

=

 

(5.61) 

konduktancja 

 

susceptancja 

 

 

Admitancję  Y  można  przed-
stawić 

geometrycznie 

na 

płaszczyźnie zmiennej zespo-
lonej  za  pomocą  trójkąta 
admitancji

Y

-

ϕ

Im

Re

G

B

 

 

background image

 

- 16 - 

I prawo Kirchhoffa - pr

ą

dowe prawo Kirchhoffa (PPK) 

Algebraiczna  suma  symbolicznych  warto

ś

ci  chwilowych 

pr

ą

dów  i

n

(t)  we  wszystkich  gał

ę

ziach  doł

ą

czonych  do  jed-

nego,  dowolnie  wybranego  w

ę

zła  obwodu  jest  w  ka

ż

dej 

chwili czasu równa zeru: 

 

=

=

n

k

k

k

t

t

i

1

0

)

(

λ

Λ

 

(5.62) 

gdzie: 

λ

k

  = 

±

1  („+”  jeśli  prąd  elektryczny  ma  zwrot  do  węzła;  „-”  jeśli  zwrot 

jest przeciwny, od węzła) 

 

Jest ono także słuszne dla symbolicznych amplitud (5.62a) oraz sym-

bolicznych wartości skutecznych (5.62b) odpowiednich prądów: 
 

 

=

=

n

k

k

m

k

I

1

0

λ

 

(5.62a)   

=

=

n

k

k

k

I

1

0

λ

 

(5.62b) 

 

II prawo Kirchhoffa - napi

ę

ciowe prawo Kirchhoffa (NPK) 

Algebraiczna  suma  symbolicznych  warto

ś

ci  chwilowych 

napi

ęć

  u

n

(t)  na  wszystkich  elementach,  tworz

ą

cych  dowol-

nie wybrane oczko obwodu jest w ka

ż

dej chwili czasu rów-

na zeru: 

 

=

=

n

k

k

k

t

t

u

1

0

)

(

ν

Λ

 

(5.63) 

gdzie: 

ν

k

 = 

±

1 („+” jeśli zwrot napicia jest zgodny z przyjętym za dodatni kie-

runkiem obiegu oczka; „-” jeśli jest przeciwny) 

 

Jest ono także słuszne dla symbolicznych amplitud (5.63a) oraz sym-

bolicznych wartości skutecznych (5.63b) odpowiednich napięć 
 

 

=

=

n

k

k

m

k

U

1

0

ν

 

(5.63a)   

=

=

n

k

k

k

U

1

0

ν

 

(5.63b) 

 

background image

 

- 17 - 

5.6.  POŁ

Ą

CZENIA DWÓJNIKÓW 

 

 

Połączenie szeregowe

 n dwójników 

 

 

I

Z

I

Z

I

Z

I

Z

I

Z

U

U

U

U

n

k

k

n

n

=

=

+

+

+

=

+

+

+

=

=

1

2

1

2

1

K

K

  (5.64) 

 

=

=

n

k

k

Z

Z

1

 

(5.65) 

 

 

Połączenie równoległe

 n dwójników 

 

 

U

Y

U

Y

U

Y

U

Y

U

Y

I

I

I

I

n

k

k

n

n

=

=

+

+

+

=

+

+

+

=

=

1

2

1

2

1

K

K

  (5.66) 

 

=

=

=

=

n

k

k

n

k

k

Z

Z

Y

Y

1

1

1

1

lub

 

(5.67) 

background image

 

- 18 - 

5.7.  POŁ

Ą

CZENIA ELEMENTÓW RLC 

 

Obwód szeregowy RLC

 

R

L

C

 

 

 

Wartość 

 

napięcia na elemencie 

impedancji elementu 

I

R

U

R

=

 

R

Z

R

=

 

I

jX

I

L

j

U

L

L

=

=

ω

 

L

L

X

j

L

j

Z

=

=

ω

 

I

jX

I

C

j

I

C

j

U

C

C

=

=

=

ω

ω

1

1

 

C

C

X

j

C

j

Z

=

=

ω

1

 

Ponieważ 

 

(

)

[

]

(

)

I

jX

R

I

X

X

j

R

I

C

L

j

R

I

Z

U

C

L

+

=

+

=





+

=

=

ω

ω

1

  (5.68) 

 
Zatem: 

 

(

)

2

2

2

2

2

2

1

X

R

X

X

R

C

L

R

Z

C

L

+

=

+

=





+

=

ω

ω

 

(5.69) 

 

=

=

=

=

R

X

arctg

R

X

X

arctg

R

C

L

arctg

Z

C

L

ω

ω

ϕ

1

arg

 

(5.70) 

background image

 

- 19 - 

Obwód równoległy RLC

 

R

L

C

 

 

 

Wartość 

 

prądu w elemencie 

admitancji elementu 

U

G

I

R

=

 

G

Y

R

=

 

U

B

j

U

L

j

U

L

j

I

L

L

=

=

=

ω

ω

1

1

 

L

L

L

X

j

B

j

L

j

Y

1

1

=

=

=

ω

 

U

B

j

U

C

j

I

C

C

=

=

ω

 

C

C

C

X

j

B

j

C

j

Y

1

=

=

=

ω

 

Ponieważ 

 

(

)

[

]

(

)

U

jB

G

U

B

B

j

G

U

L

C

j

G

U

Y

I

L

C

+

=

+

=





+

=

=

ω

ω

1

  (5.71) 

 
Zatem: 

 

(

)

2

2

2

2

2

2

1

B

G

B

B

G

L

C

G

Y

L

C

+

=

+

=





+

=

ω

ω

 

(5.72) 

 

=

=

=

G

B

arctg

G

B

B

arctg

G

L

C

arctg

Y

L

C

ω

ω

1

arg

 

(5.73) 

 

background image

 

- 20 - 

5.8.  TWIERDZENIE THEVENINA I NORTONA W POSTACI 

SYMBOLICZNEJ 

 

Twierdzenie Thevenina 

(o zast

ę

pczym 

ź

ródle/generatorze napi

ę

ciowym) 

Dowolny  aktywny  dwójnik  klasy  SLS  mo

ż

na  zast

ą

pi

ć

  ob-

wodem  równowa

ż

nym,  zło

ż

onym  z  szeregowego  poł

ą

cze-

nia  idealnego 

ź

ródła  napi

ę

cia  o  napi

ę

ciu 

ź

ródłowym  U

0

  i 

impedancji wewn

ę

trznej Z

W

, przy czym: 

-  napi

ę

cie 

ź

ródłowe  U

0

  jest  równe  napi

ę

ciu  na  rozwartych 

zaciskach dwójnika (napi

ę

ciu stanu jałowego U

SJ

-  impedancja  wewn

ę

trzna  Z

W

,  jest  równa  impedancji  za-

st

ę

pczej (impedancji wej

ś

ciowej Z

AB

) dwójnika pasywne-

go  (bez

ź

ródłowego)  otrzymanego  po  wyzerowaniu  w 

wewn

ę

trznej  strukturze  dwójnika  aktywnego  wszystkich 

autonomicznych 

ź

ródeł energii. 

 

DA

A

B

A

B

A

B

DA

A

B

DP

Wyznaczenie:        oraz

 

 

background image

 

- 21 - 

 

Twierdzenie Nortona 

(o zast

ę

pczym 

ź

ródle/generatorze pr

ą

dowym) 

Dowolny  aktywny  dwójnik  klasy  SLS  mo

ż

na  zast

ą

pi

ć

  ob-

wodem  równowa

ż

nym,  zło

ż

onym  z  równoległego  poł

ą

cze-

nia  idealnego 

ź

ródła  pr

ą

du  o  pr

ą

dzie 

ź

ródłowym  I

Z

  i  admi-

tancji wewn

ę

trznej Y

W

, przy czym: 

-  pr

ą

ź

ródłowy  I

Z

  jest  równy  pr

ą

dowi  płyn

ą

cemu  przez 

zwarte zaciski dwójnika (pr

ą

dowi stanu zwarcia I

SZ

-  admitancja  wewn

ę

trzna  Y

W

,  jest  równa  admitancji  za-

st

ę

pczej  (admitancji  wej

ś

ciowej  Y

AB

)  dwójnika  pasywne-

go  (bez

ź

ródłowego)  otrzymanego  po  wyzerowaniu  w 

wewn

ę

trznej  strukturze  dwójnika  aktywnego  wszystkich 

autonomicznych 

ź

ródeł energii. 

 

DA

A

B

A

B

DA

A

B

DP

Wyznaczenie:       oraz

A

B

 

 

background image

 

- 22 - 

5.9.  MOC W OBWODACH PR

Ą

DU HARMONICZNEGO 

 

Jeśli  na  zaciskach  układu  klasy  SLS  występuje  wymuszenie  harmo-

niczne  napięciowe,  to  prąd  zmienia  się  również  sinusoidalnie  z  tą  samą 
pulsacją 
 

( )

(

)

u

m

t

U

t

u

Ψ

ω

+

=

sin

 

 

 

( )

(

)

i

m

t

I

t

i

Ψ

ω

+

=

sin

 

 

Moc chwilowa pobierana przez analizowany układ wyniesie zatem 

 

( ) ( ) ( )

(

)

(

)

i

m

u

m

t

I

t

U

t

i

t

u

t

p

Ψ

ω

Ψ

ω

+

+

=

=

sin

sin

 

(5.74) 

Na  podstawie  tożsamości   

(

)

(

)

β

α

β

α

β

α

+

=

cos

cos

sin

sin

2

    powyż-

szą zależność zapiszemy w postaci 

 

( )

(

)

(

)

i

u

m

m

i

u

m

m

t

I

U

I

U

t

p

Ψ

Ψ

ω

Ψ

Ψ

+

+

=

2

cos

2

cos

2

 

(5.75) 

a ponieważ 

I

U

I

U

I

U

m

m

m

m

=

=

2

2

2

    oraz     

i

u

Ψ

Ψ

ϕ

=

 

 

ostatecznie otrzymamy 

 

( )

(

)

i

u

t

I

U

I

U

t

p

Ψ

Ψ

ω

ϕ

+

+

=

2

cos

cos

 

(5.76) 

u t

( )

ω

t

i t

( )

p t

( )

ω

t

p t

( )

1

2

 

background image

 

- 23 - 

 
 

Wartość średnią mocy p(t)  można określić, uwzględniając jej okreso-

wość, jako 

 

( )

+

=

T

t

t

sr

dt

t

p

T

P

0

0

1

 

(5.77) 

Tę wartość średnią w obwodach prądu harmonicznego nazywamy 

MOC

Ą

 CZYNN

Ą

 i oznaczamy P 

 

ϕ

cos

I

U

P

=

  [W] 

(5.78) 

 
W obwodach prądu harmonicznego iloczyn wartości skutecznych napięcia 
i prądu nazywamy 

MOC

Ą

 POZORN

Ą

 

i oznaczamy przez S 

 

I

U

S

=

  [VA] 

(5.79) 

 
Istnieje ponadto pojęcie 

MOCY BIERNEJ

 oznaczanej symbolem Q 

 

( ) (

)

ϕ

ϕ

ϕ

sin

cos

1

cos

2

2

2

2

2

UI

UI

UI

UI

P

S

Q

=

=

=

=

 [var] 

(5.80) 

 

background image

 

- 24 - 

ZESPOLON

Ą

 MOC

Ą

 POZORN

Ą

 nazywamy wielkość 

 

*

I

U

S

=

 

(5.81) 

Podstawiając  

u

j

e

U

U

Ψ

=

 oraz  

i

j

e

I

I

Ψ

=

*

  otrzymujemy 

 

(

)

(

)

ϕ

ϕ

ϕ

Ψ

Ψ

sin

cos

j

I

U

e

I

U

e

I

U

S

j

j

i

u

+

=

=

=

 

(5.82) 

 
Część rzeczywista zespolonej mocy pozornej jest równa mocy czynnej 

P, a 

część urojona mocy biernej 

Q układu, czyli: 

 

[ ]

[ ]



=

=

=

=

S

I

U

Q

S

I

U

P

Im

sin

Re

cos

ϕ

ϕ

 

(5.83) 

Wobec tego zespoloną moc pozorną można przedstawić w postaci: 

 

Q

j

P

S

+

=

 

(5.84) 

Moduł zespolonej mocy pozornej 

 

I

U

Q

P

S

=

+

=

2

2

 

(5.85) 

jest równy mocy pozornej układu 

a argument zespolonej mocy pozornej 

 

ϕ

=

S

arg

 

(5.86) 

kątowi przesunięcia fazowego między napięciem i prądem 

 

Zespoloną  moc  pozorną  S  moż-
na  przedstawić  geometrycznie 
na płaszczyźnie zmiennej zespo-
lonej za pomocą 

trójkąta mocy

S

ϕ

Im

Re

P

Q

 

 

background image

 

- 25 - 

Wyrazimy 

zespolon

ą

  moc  pozorn

ą

  w  zale

ż

no

ś

ci  od  impe-

dancji

 Z dwójnika. 

Na podstawie prawa Ohma mamy: 

I

Z

U

=

 

czyli 

*

*

I

I

Z

I

U

S

=

=

 

wobec czego 

(

)

2

2

I

X

j

R

I

Z

S

+

=

=

 

(5.87) 

 
Moc czynna i bierna wynoszą zatem 

 

[ ]

[ ]

2

2

Im

,

Re

I

X

S

Q

I

R

S

P

=

=

=

=

 

(5.88) 

a moc pozorna jest równa 

 

2

2

2

I

Z

Q

P

S

=

+

=

 

(5.89) 

 

Natomiast 

zespolona moc pozorna w zale

ż

no

ś

ci od admitan-

cji

 

Y dwójnika. 

Na podstawie prawa Ohma mamy: 

U

Y

I

=

 

Wartość sprzężoną I

*

 otrzymamy zastępując wszystkie wielkości występu-

jące w tym wzorze przez wielkości sprzężone. 

Zatem 

*

*

*

U

Y

U

I

U

S

=

=

 

wobec czego 

(

)

2

2

*

U

B

j

G

U

Y

S

=

=

 

(5.90) 

 
Moc czynna i bierna wynoszą zatem 

 

[ ]

[ ]

2

2

Im

,

Re

U

B

S

Q

U

G

S

P

=

=

=

=

 

(5.91) 

a moc pozorna jest równa 

 

2

2

2

U

Y

Q

P

S

=

+

=

 

(5.92) 

background image

 

- 26 - 

5.10.  DOPASOWANIE OBCI

Ą

ZENIA DO 

Ź

RÓDŁA 

 

Dopasowanie  obciążenia  do  źródła  przebiegu  harmonicznego  może 

dotyczyć mocy czynnej lub mocy pozornej. 
 

Warunkiem dopasowania pod względem: 

 

 

Mocy czynnej jest równość 

 

 

*

w

dP

Z

Z

=

 

(5.93) 

gdzie: Z

dP

  - impedancja obciążenia w warunkach dopasowania, 

Z

w

*  - sprzężona wartość impedancja wewnętrznej źródła. 

 

Wówczas 

w

w

o

Z

U

P

ϕ

cos

4

2

max

=

 

(5.94) 

 

 

Mocy pozornej są równości 

 

 

w

dS

Z

Z

=

 

(5.95a) 

 

(

)

(

)




=

±

+

=

0

2

2

,

0

2

2

,

0

2

w

w

w

dS

dla

dla

dla

ϕ

π

π

ϕ

π

π

ϕ

π

ϕ

 

(5.95b) 

 
 
 
 
 
 
 

background image

 

- 27 - 

 
 
 
 
 

(

)

w

X

X

R

R

R

U

P

X

R

P

w

w

4

,

2

max

=

=

=

=