Расчет одно- и трехфазных электрических цепей переменного тока
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Расчет одно- и трехфазных электрических цепей переменного тока
1. Введение
электрическая цепь переменный ток
Электротехника - это наука о производстве, передаче и преобразовании электрической энергии. Энергия - это количественная мера движения и взаимодействия всех форм материи. Для любого вида энергии можно назвать материальный объект, который является ее носителем.
Электрическая энергия широко применяется и это объясняется ее ценными свойствами - возможностью преобразования в любые другие виды энергии. В промышленности с применением электродвигателей стало возможным отказаться от неудобного группового трансмиссионного привода и перейти на индивидуальный привод
Электрическую энергию можно получить из любого другого вида энергии или путем промежуточных преобразований. Для этого используют природные энергетические ресурсы - реки и водопады, океанские приливы, органическое ядерное топливо, солнечную радиацию, ветер. На электростанциях непосредственно механическая энергия преобразуется в электрическую, с помощью механических генераторов. На тепловых электростанциях же, используется энергия органического топлива. Тепловая энергия, полученная при сжигании топлива, поступает на тепловые турбины, превращается в механическую, а затем передается генераторам.
Передача и распределение электрической энергии повсеместное использование при концентрации природных ресурсов в отдельных районах привело к необходимости передачи ее на большие расстояния, это осуществляется с помощью применения металлических проводов. При наличии проводов поле достигает высокой концентрации, поэтому передача осуществляется с высоким КПД. Исходя из того, следует, что предмет ТОЭ является одним из самых важных предметов, он является основой для дальнейшего прохождения предметов радиоэлектронной области.
2. Краткие сведения из теории
.1 Линейные электрические цепи постоянного тока
Источник ЭДС - это источник, характеризующийся электродвижущей силой и внутренним сопротивлением. Идеальным называется источник ЭДС, внутреннее сопротивление которого равно нулю.
Разветвленная схема - это сложная комбинация соединений пассивных и активных элементов.
Участок электрической цепи, по которому проходит один и тот же ток, называется ветвью. Место соединения двух и более ветвей электрической цепи называется узлом. Узел в схеме обозначается точкой.
Последовательным называется такое соединение участков цепи, при котором через все участки проходит одинаковый ток. При параллельном соединении все участки цепи присоединяются к одной паре узлов, находятся под одним и тем же напряжением.
Любой замкнутый путь, включающей в себя несколько ветвей, называется контуром.
Ток, протекающий через сопротивление R, пропорционален падению напряжения на сопротивлении и обратно пропорционален величине этого сопротивления.
Закон Ома: ме6жду основными параметрами цепи устанавливается строго определенная зависимость - ток на пассивном участке цепи прямо пропорционален приложенному к этому участку напряжению и обратно пропорционален его сопротивлению.
U = I/R
Так же имеется закон Ома для всей ветви, и он записывается вот так:
I = E/(r+R)
Также для расчета линейных электрических цепей постоянного тока используются два закона Кирхгофа, вот так они звучат:
Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в любом узле цепи равна нулю:
?I = 0
Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма ЭДС вдоль любого замкнутого контура равна алгебраической сумме падений напряжений в этом контуре:
?Е = ?IR
Законы Кирхгофа применяются для расчета сложных электрических цепей, содержащих несколько источников ЭДС.
ЭДС в контуре берется со знаком +, если направление совпадает с обходом контура, если не совпадает, то со знаком -.
Падение напряжения на сопротивлении контура берется со знаком +, если направления токов в нем совпадает с обходом контура, а если не совпадает, то берется со знаком -. Метод эквивалентного генератора используется для исследования работы какого-либо участка в сложной электрической цепи, а также сокращает громоздкие вычисления. В этом методе мы отключаем одну ветвь и вычисляем напряжение холостого хода и потом напряжение на отключенной ветви.
2.2 Нелинейные электрические цепи постоянного тока
Электрическая цепь, в которой есть нелинейные элементы, называется нелинейной цепью. Для нелинейных электрических цепей остаются справедливыми законы Ома и Кирхгофа. Расчет таких цепей осуществляется графическим методом. График, выражающий зависимость тока от напряжения I(U), называется вольтамперной характеристикой. В линейной электрической цепи сопротивления ее элементов не зависят от величины или направления тока или напряжения. Вольтамперные характеристики линейных элементов (зависимость напряжения на элементе от тока) являются прямыми линиями. В нелинейной электрической цепи сопротивления ее элементов зависят от величины или направления тока или напряжения.
Нелинейные элементы имеют криволинейные вольтамперные характеристики, симметричные или несимметричные относительно осей координат.
.3 Однофазные линейные электрические цепи переменного тока
?/p>