skanuj0001

13, Elementy R_} L> C przy -wymuszeniu sinusoidalnym

Do obliczenia wartości skutecznych prądu i napięć wystarczy tylko znajomość mipedancji ś'ot, i Z_cb.

...    p

Wartość skuteczna prądu / — — — —-~-r.. — i ( A

Z 21,1

Wartość skuteczna napięcia (/„» ~^r: Z_a!>t ~ 20,08-11 = 221 V Wartość skuteczna napięcia — Z_cb ~ 13,92-11 — 153 V

Do wyznaczenia przebiegów prądu i napięcia it_cb potrzebna jest znajomość kątów przesunięcia fazowego ip oraz fp_e„ obok podanej fazy początkowej y>_e ~ 30°

•P - arc tg -

W -f- X_Ll + -A ~R_g -! R_x k/A

c

arc t; -7.05

~ arc te    — arc tg------

R,    "    12

_t 14,9 ⁵ 14,9 ~

= -30.

i = A.L'_    u y 2 sin (or--15°)

u_cb = Z_cb I j/2 sin (o)tĄ-ip_e ~qH-<p_ct) ■= 153 j/2 sin (ot —45,5°)

Pytania

1.    W jaki .sposób obliczamy wartość skuteczną prądu w obwodzie nierozguięzionym zasilanym przez jedno sinusoidalne źródło napięcia ?

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

3.    Podać wzór. na: a) rezystancję; b) reaktancję zastępczą gałęzi szeregowej zawierającej dowolną

liczbę elementów R, L, C.

4.    Jak wyznaczamy kąt przesunięcia fazowego <p między napięciem źródłowym, a prądem w obwodzie nierozguiezionym? Czy parametry wewnętrzne źródła (generatora) R₀, L₀ wpływają

na wartość kąta <j> 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.

6.    Opisać kolejność postępowania przy wyznaczaniu przebiegu napięcia między punktami wymienionymi w pytaniu 5.

7.    Dlaczego chcąc wyznaczyć przebieg napięcia między wybranymi punktami, np. u_cb, należy najpierw wyznaczyć fazę prądu? Jaka jest faza początkowa napięcia u_Cll, jeżeli faza prądu V’i JPc —g) a kąt przesunięcia fazowego impedancji Z_cd wynosi cp_cd ?

13.5. CEWKI’ I KONDENSATORY RZECZYWISTE '

W OBWODACH PRĄDU SINUSOIDALNEGO

Dotychczas byty 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 rolę.

13,5. Cewki i kondensatory rzeczywiste

Cewki indukcyjne nawija się przewodem, którego rezystancji nie można częstokroć pominąć bez popełnienia poważniejszego błędu. Pojemność występująca .między zwojami lub między warstwami uzwojenia nie odgrywa prawie żadnej roli w obwodach o częstotliwości sieciowej. Przy rozpatrywaniu cewki rzeczywistej uwzględnia sic tylko dwa parametry R, L, natomiast pomija się pojemność C, jako parametr równoległy miedzy 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 uuUikcyj-ności L, równej całkowitej indukcyjności cewki rzeczywistej (rys. 13.ł0a).

Napięcie na zaciskach cewki rzeczywistej

13.52)

d i    _n.

u — JL —    -f- R. L

ot

Jeżeli cewka jest nawinięta na rdzeniu ferromagnetycznym, występują jeszcze straty w rdzeniu, co uwzględniamy uzupełniając podany wyżej schemat zastępczy cewki opornikiem K/i tale dobranym, aby moc stracona w tym oporniku była równa mocy straconej w rdzeniu (rys. 13.10b).

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 O lub rezystancji skrośnej izolacji R_lz (rys. 13.11).

Rys. 13.10. Schematy zastępcze cewek induk-    Rys. 13.11. Kondensator rzeczy-

cyjnych rzeczywistych: a) cewki bezrdzeniowej;    wisty: a) kondensator; b) schemat

b) cewki o rdzeniu ferromagnetycznym    zastępczy kondensatora rzeczy

wistego

Pytania

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

2.    Narysować i objaśnić schemat zastępczy kondensatora rzeczywistego.

EMJEÓWNOŁEGŁE POŁĄCZENIE GAŁĘZI

> WYMUSZENIU NAPIĘCIOWYM SINUSOIDALNYM

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

367