Емкость и мощность электрической цепи

1. Понятие мгновенной мощности
2. Понятие об идеальной емкости
3. Электрические цепи с конденсаторами

Электрическая энергия транспортируется электрическими цепями. Передачу энергии обозначают буквой w. Преобразование электроэнергии в другие виды энергии сопровождается различными процессами определенной интенсивности.

Мощность рассчитывается следующим образом:

\(p= {dw \over dt}\)

То есть, мощность показывает количество энергии dw, переданное за определенное время \(dt.\) По тому же принципу рассчитывается рассеивание энергии за определенное время.

Понятие мгновенной мощности

Для расчета мгновенной мощности используют формулу следующего вида:

\(p=ui,\)

где \(u\) - мгновенное напряжение;

       \(i\) - мгновенная сила тока.

Мгновенная мощность состоит из постоянной и гармонической частей.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Значение угловой частоты мгновенной мощности вдвое выше угловой частоты тока и напряжения. Если мгновенная мощность со знаком «минус», это значит, что энергия перемещается обратно к источнику. Также это значит, что в двухполюснике направление напряжения противоположно току.

Такая картина наблюдается, когда есть запас магнитной и электрической энергии в катушке и конденсаторе, что входят в состав двухполюсника.

\(P=UIcosφ\)

Если речь идет о пассивном двухполюснике, то активная мощность не может принимать минусовых значений. При входе в пассивный двухполюсник значение \(cosφ≥0.\) Теоретически возможна ситуация, когда \(P=0,\) но лишь для двухполюсника, который не содержит активных сопротивлений, но включает конденсатор емкости и катушку индуктивности.

Понятие об идеальной емкости

Идеальную емкость в электрических цепях представляет конденсатор. Конденсатор и катушка индуктивности не потребляют мощность, в них \(P=0.\) То есть в данных элементах не осуществляется невозвратная трансформация энергии в иные ее виды, в них циркулирует имеющаяся энергия. Иными словами, электроэнергия запасается в магнитном поле катушки и электрическом поле конденсатора. Этот процесс занимает около четверти периода, после чего она направляется обратно в цепь.

При обмене энергией интенсивность характеризует максимальное значение скорости притока энергии в магнитное поле катушки и максимальное значение скорости притока энергии в электрическое поле конденсатора. Такая интенсивность является реактивной мощностью и рассчитывается так:

\(Q=UIsinφ\)

При нагрузке на индуктивности \(φ≥0\) реактивная мощность принимает только плюсовые значения. В случае опережающего тока нагрузки емкости – минусовые.

Реактивная мощность идеальной катушки соответствует наибольшему значению запаса энергии в катушке и частоты.

Наряду с полной и активной мощностью существует понятие комплексной мощности. Реактивная мощность является характеристикой циркуляции энергии между источником и приемником. Реактивный ток не производит никакой работы и это влечет за собой потери на силовых установках, а соответственно повышение мощности. Потому на сегодняшний день есть тенденция к увеличению мощности электрических сетей.

Некоторые приемники электроэнергии, например, двигатели, пользуются активно-индуктивной нагрузкой. Если к данной нагрузке подключить конденсатор, то общий ток приемника будет достигать величины фазы напряжения. То есть, он будет расти, но его общее значение будет падать при постоянной активной мощности. Все это влечет потери общего тока цепи. Конденсаторы применяют для повышения мощности.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Электрические цепи с конденсаторами

Конденсатор есть элементом электроцепи, который имеет емкость. Два проводника, которые расположены рядом, обладают определенной емкостью, но если их поверхность маленькая, то и емкость их будет незначительна, и обычно не берется во внимание.

Изучая электрические цепи, в них выделяют такие основные элементы, как источники питания, конденсаторы, катушки и сопротивления.

Конденсатор считается идеальным диэлектриком, потому его активное сопротивление приравнивается к нулю. Если к электрической цепи с конденсатором подвести напряжение, то в ней потечет электрический ток. При этом каждая из сторон конденсатора начнет накапливать заряд.

Величина емкости является одной из главных характеристик электрической цепи. Емкостью есть отношение абсолютного значения заряда одной из пластин к разнице потенциалов между пластинами. То есть, емкость предопределяет заряд в пластинах. Рассчитывается емкость так:

\(C= {q\over U}\)

Емкость характеризуют и в интегральной форме электрического поля на участке цепи. То есть на конденсаторе. Данная величина зависима от размеров конденсатора, формы электродов, характеристик среды между пластинами.

В международной системе СИ емкость измеряется в фарадах. Используют и другие единицы – нанофарады, микрофарады и прочие.