Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

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.

Определение 1
Интенсивность транспортировки и трансформации электрической энергии называют мощностью и обозначают буквой \(p\)

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.

banner

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

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.

Определение 2
Активной мощностью является усредненное значение мгновенной мощности, взятой за отдельный период времени

\(P=UIcosφ\)

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.

Определение 3
Благодаря происходящим в катушке и конденсаторе процессам, они получили название реактивных элементов. Соответствующим образом и их сопротивления называются реактивными. А вот резистор имеет активное сопротивление.

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.

Определение 4
Коэффициентом мощности является соотношение полной и активной мощности. Его значение определяют как косинус угла смещения между током и напряжением

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?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

banner

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.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе

315 972 оценки star star star star star
среднее 4.9 из 5
Синергия
Прекрасная работа, все выполнено досрочно и без замечаний, Спасибо большое. Буду еще обращ...
star star star star star
МИРЭА (Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики)
Прекрасный и отзывчивый исполнитель! Работа выполнена быстро, очень качественно и даже све...
star star star star star
ПГУПС
Прекрасный исполнитель.Всегда на связи.Реагирует на замечания мгновенно. На протяжении все...
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами


Сайт работает по московскому времени:

Вход или
регистрация
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно