Читать онлайн «Электротехника. Электрические цепи синусоидального тока»

1 Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б. Н. Ельцина" Кафедра "Электротехника и электротехнологические системы" Электротехника Электрические цепи синусоидального тока Учебное пособие Учебное электронное текстовое издание В. С. Проскуряков, С. В. Соболев Екатеринбург 2008  2 Оглавление 1. Основные понятия ………………………………………………. 3 2. Создание синусоидальной ЭДС ………………………………… 4 3. Параметры, характеризующие синусоидальную величину …... 7 4. Способы изображения синусоидальных величин ……………. . 10 5. Действующее и среднее значения синусоидальной величины . 19 6. Идеальные элементы в цепи синусоидального тока ……………. 21 Цепь синусоидального тока с последовательным соединением 7. 42 R, L, C – элементов. Резонанс напряжений ……………………… Цепь синусоидального тока с параллельным 8. соединением приемников. Резонанс токов ………………………. 57 Повышение коэффициента мощности 9. электротехнических установок …………………………………… 64 10. Разветвленная цепь синусоидального тока ……………………… 69  3 1. Основные понятия Переменным называется ток (напряжение) изменяющий во времени свое направление и величину. Переменные токи могут быть периодическими и непериодическими. Наибольшее применение находят периодические токи, то есть токи, мгновенные значения которых повторяются через равные промежутки времени, называемые периодом Т (рис. 1). . Рис. 1. График изменения во времени периодического тока. Число повторений изменяющейся величины или число периодов в 1 секунду называется частотой f = и измеряется в Герцах [Гц]. T Частота тока промышленных электрических сетей в большинстве стран, в том числе и в РФ – 50 Гц; в США и Японии – 60 Гц. Выбор такой частоты объ- ясняется тем, что при частоте, меньшей 40 Гц, возрастают габариты, масса, а значит и стоимость электрических машин и трансформаторов и становится за- метным для человеческого глаза мигание света осветительных устройств. При больших частотах возрастают потери мощности в электротехнических установ- ках и падение напряжения в линиях электропередачи.  4 Преимущества переменного тока: • источники электроэнергии переменного тока – синхронные генераторы – дешевле, надежней и могут быть выполнены большей мощности и напряжения чем генераторы постоянного тока; • энергия переменного тока одного напряжения легко преобразуется в энергию другого (высшего или низшего) напряжения с помощью трансформа- торов – простых и надежных устройств с высоким КПД, что очень важно при передаче электрической энергии на большие расстояния и распределении ее между потребителями; • приемники электрической энергии – двигатели переменного тока дешевле и надежней двигателей постоянного тока.