Меню

Исследование однофазной цепи переменного тока презентация

Презентация к уроку «Электрические цепи переменного тока»

Электрические цепи переменного тока

Описание презентации по отдельным слайдам:

Электрические цепи переменного тока

Переменный ток — электрический ток, который периодически изменяется по модулю и направлению. В электрических цепях переменного тока наиболее часто используют синусоидальную форму, характеризующуюся тем, что все токи и напряжения являются синусоидальными функциями времени.

Для сравнения действий постоянного и переменного токов вводят понятие действующее значение переменного тока. Действующие значения – это средне-квадратическое значение переменной величины за период (I, U, E) Связь между действующей и амплитудной величинами:

Значение тока, напряжения, ЭДС в любой момент времени t называется мгновенным значением и обозначается малыми строчными буквами, соответственно i = i(t); u = u(t); e = e(t). Токи, напряжения и ЭДС, мгновенные значения которых повторяются через равные промежутки времени, называют периодическими, а наименьший промежуток времени, через который эти повторения происходят, называют периодом Т. Если кривая изменения периодического тока описывается синусоидой, то ток называют синусоидальным. Если кривая отличается от синусоиды, то ток несинусоидальный. Способы представления синусоидальных величин

При расчете и анализе электрических цепей применяют несколько способов представления синусоидальных электрических величин. 1. Аналитический способ Для тока i(t) = Im sin(ωt + ψi), для напряжения u(t) = Um sin (ωt +ψu), для эдс e(t) = Em sin (ωt +ψe),

Im, Um, Em – амплитуды тока, напряжения, эдс; (ωt + ψ) – фаза (полная фаза) [рад; °]; ψi, ψu, ψe – начальная фаза тока, напряжения, эдс [рад; °]; ω – циклическая частота [рад/с] ω = 2πf=2π/Т; f – частота [Гц] (герц) f = 1 / T; Т – период [с]

2. Векторное представление В прямоугольной системе координат откладывается вектор в момент времени t=0 Длина вектора равна амплитудному значению, а угол наклона к оси абцисс равна начальной фазе ψi. Но в электротехнике выбирают вектора длиной равной действующему значению I.

Совокупность векторов, изображающих синусоидальные величины (ток, напряжение, эдс) одной и той же частоты называют векторной диаграммой.

3. Представление с помощью комплексных чисел. Комплексное число состоит из ве

— вектор действующего значения тока; — вектор действующего значения напряжения. Угол между векторами и φ= ψu-ψi называют сдвигом фаз: если ψu>ψi, то φ >0 – U опережает по фазе I; если ψu 10 слайд

3. Представление с помощью комплексных чисел. Комплексное число состоит из вещественной (действительной) и мнимой частей. По оси абцисс откладывают действительную ось, а по оси ординат — мнимую часть комплексного числа. Действительную ось обозначают +1 и -1, а мнимую ось — +j и –j. Буквой j обозначается в электротехнике мнимая единица

— проекция вектора I на ось действительных чисел — проекция вектора I на ось мнимых чисел Длина : Угол ψi :

Применяется три формы записи комплексного действующего значения синусоидальной величины: Алгебраическая форма записи Тригонометрическая форма записи Показательная форма записи

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

Номер материала: ДБ-083546

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Читайте также:  Можно ли измерить силу постоянного тока клещами

Источник

Презентация «Переменный электрический ток»

Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте себе на сайт

Для скачивания поделитесь материалом в соцсетях

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

Переменный электрический ток

Учитель физики Кобцева Надежда Александровна

МКОУ Новобелянская СОШ

Электрический ток величина и направление которого меняются с течением времени называется переменным.

Переменный электрический ток

Переменный ток может возникать при наличии в цепи переменной ЭДС. Получение переменной ЭДС в цепи основано на явлении электромагнитной индукции. Для этого токопроводящую рамку равномерно с угловой скоростью ω вращают в однородном магнитном поле. При этом значение угла α между нормалью к рамке и вектором магнитной индукции будет определяться выражением:

Получение переменной эдс

Следовательно, величина магнитного потока, пронизывающего рамку, будет изменяться со временем по гармоническому закону:

Согласно закону Фарадея, при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего контур, в контуре возникает ЭДС индукции. Используя понятие производной, уточняем формулу для закона электромагнитной индукции

При изменении магнитного потока, пронизывающего контур, ЭДС индукции также изменяется со временем по закону синуса (или косинуса).

или амплитуда ЭДС.

Если рамка содержит N витков, то амплитуда возрастает в N раз.

Подключив источник переменной ЭДС к концам проводника, мы создадим на них переменное напряжение:

между напряжением и силой тока

Как и в случае постоянного тока, сила переменного тока определяется напряжением на концах проводника. Можно считать, что в данный момент времени сила тока во всех сечениях проводника имеет одно и то же значение.

Но фаза колебаний силы тока может не совпадать с фазой колебаний напряжения.

В таких случаях принято говорить, что существует сдвиг фаз между колебаниями тока и напряжения. В общем случае мгновенное значение напряжения и силы тока можно определить:

φ – сдвиг фаз между колебаниями тока и напряжения

Im – амплитуда тока, А.

Резистор в цепи переменного тока

Рассмотрим цепь, содержащую нагрузку электрическое сопротивление которой велико. Это сопротивление мы теперь будем называть активным, так как при наличии такого сопротивления электрическая цепь поглощает поступающую к ней от источника тока энергию, которая превращается во внутреннюю энергию проводника. В такой цепи:

Электрические устройства, преобразующие электрическую энергию во внутреннюю, называются

активными сопротивлениями

Поскольку мгновенное значение силы тока прямо пропорционально мгновенному значению напряжения, то его можно рассчитать по закону Ома для участка цепи:

В цепи с активным сопротивлением сдвиг фаз между колебаниями силы тока и напряжения равен нулю, т.е. колебания силы тока совпадают по фазе с колебаниями напряжения.

Действующие значения напряжения

Когда говорят, что напряжение в городской электрической сети составляет 220 В, то речь идёт не о мгновенном значении напряжения и не его амплитудном значении, а о так называемом действующем значении.

Когда на электроприборах указывают силу тока, на которую они рассчитаны, то также имеют в виду действующее значение силы тока.

Действующее значение силы переменного тока равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике то же количество теплоты, что и переменный ток за то же время.

Действующее значение напряжения:

Мощность в цепи переменного тока

Действующие значения напряжения и силы тока фиксируются электроизмерительными приборами и позволяют непосредственно вычислять мощность переменного тока в цепи.

Читайте также:  Как определить полярность магнита зная направление индукционного тока

Мощность в цепи переменного тока определяется теми же соотношениями, что и мощность постоянного тока, в которые вместо силы постоянного тока и постоянного напряжения подставляют соответствующие действующие значения:

Когда между напряжением и силой тока существует сдвиг фаз, мощность определяется по формуле:

На этом уроке вы узнали, что:

  • переменный электрический ток представляет собой вынужденные электромагнитные колебания, в которых сила тока в цепи изменяется со временем по гармоническому закону;
  • получение переменной ЭДС в цепи основано на явлении электромагнитной индукции;
  • на активном сопротивлении разность фаз колебаний силы тока и напряжения равна нулю;
  • действующие значения переменного тока и напряжения равны значениям постоянного тока и напряжения, при которых в цепи с тем же активным сопротивлением выделялась бы та же энергия;
  • мощность в цепи переменного тока определяется теми же соотношениями, что и мощность постоянного тока, в которые вместо силы постоянного тока и постоянного напряжения подставляют соответствующие действующие значения.

Источник

Презентация на тему: Электрические цепи переменного тока

№ слайда 1 Электрические цепи переменного тока 900igr.net

Электрические цепи переменного тока 900igr.net

№ слайда 2 1. Активное, емкостное и индуктивное сопротивления в цепи переменного тока. Зако

1. Активное, емкостное и индуктивное сопротивления в цепи переменного тока. Закон Ома для участка цепи переменного тока с последовательно соединенными сопротивлениями. 2. Мощность в цепи переменного тока. 3. Электрический резонанс и его применение.

№ слайда 3 1. Активное, емкостное и индуктивное сопротивления в цепи переменного тока. Зако

1. Активное, емкостное и индуктивное сопротивления в цепи переменного тока. Закон Ома для участка цепи переменного тока с последовательно соединенными сопротивлениями.

№ слайда 4 Конденсатор в цепи постоянного тока ( ток в цепи не течет )

Конденсатор в цепи постоянного тока ( ток в цепи не течет )

№ слайда 5 i В результате периодической зарядки и перезарядки конденсатора в цепи все время

i В результате периодической зарядки и перезарядки конденсатора в цепи все время протекает ток переменный ток. В цепи с конденсатором протекает только переменный ток, постоянный ток не протекает.

№ слайда 6 Активное, индуктивное и емкостное сопротивления в цепи переменного тока В цепях

Активное, индуктивное и емкостное сопротивления в цепи переменного тока В цепях переменного тока различают три вида сопротивлений: активное, индуктивное и емкостное. Активным сопротивлением называется сопротивление переменному току со стороны материала проводника (при прохождении переменного тока по проводнику последний нагревается, т.е. потребляет мощность). На переменный ток влияют не только напряжение и сопротивление цепи, но и индуктивность проводников, включенных в цепь. При включении в цепь переменного тока катушки индуктивности в ней индуцируется э.д.с. самоиндукции (так как магнитный поток, пронизывающий витки катушки, изменяется), которая препятствует нарастанию тока при его увеличении и уменьшению тока при спаде его величины. Иными словами, когда напряжение в цепи переменного тока с включенной катушкой индуктивности достигнет максимума, ток не успеет достигнуть той величины, которой он достиг бы в цепи без катушки индуктивности. Между напряжением U и током I возникает сдвиг по фазе. Таким образом, действие индуктивности в отношении величины переменного тока подобно действию сопротивления проводника. С увеличением индуктивности сопротивление цепи переменному току увеличивается. Сопротивление, которым обладает цепь вследствие наличия в ней индуктивности, называется индуктивным сопротивлением. Если в цепь переменного тока включить конденсатор, переменный ток не исчезнет, как это случилось бы с постоянным током. В цепи будет продолжать течь ток заряда или разряда конденсатора, т.е. переменный ток. Величина этого тока зависит от емкости конденсатора: чем больше емкость, тем больше ток заряда и разряда. Следовательно, конденсатор можно рассматривать как некоторое сопротивление переменному току, возникающее вследствие того, что при заряде конденсатора между его обкладками возникает напряжение (Uc), направленное навстречу напряжению, которое приложено на зажимах. Это дополнительное сопротивление, вносимое конденсатором в цепь, называется емкостным сопротивлением.

Читайте также:  Твой вкус твой ток дым в потолок

№ слайда 7 Х Х

Источник



Однофазная цепь переменного тока

Презентация: «Однофазная цепь переменного тока». Автор: Максим Арефьев. Файл: «Однофазная цепь переменного тока.ppt». Размер zip-архива: 1132 КБ.

Однофазная цепь переменного тока

Однофазная цепь переменного тока

Выполнили студенты гр. 12331: Арефьев М. Калинин М.

Содержание

1. Понятие переменного тока. 2. Характеристики переменного тока. 3. Поведение переменного тока в различных цепях. 4. Практическая задача.

Понятие переменного тока

Переменный ток, AC,

(англ. alternating current — переменный ток) — электрический ток, который периодически изменяется по модулю и направлению. Под переменным током также подразумевают ток в обычных одно- и трёхфазных сетях.

Понятие переменного тока

Демонстрация переменного тока

Характеристики переменного тока

Переменный ток характеризуется следующими основными величинами: Частота Амплитуда Период Действующий ток Сдвиг фаз

Частота

Частота — число периодов переменного тока в 1 сек. Частота в сети России и Европе, равна 50 Гц, а в США 60 Гц. В физике частоту обозначают буквой – f. f=1/T=?/2? где: T – Период (сек) ? – Угловая частота (рад)

Наглядный вид изменения частоты тока

Амплитуда

Амплитуда – наибольшая абсолютная величина которую принимает периодически изменяемая величина. Y – Амплитуда.

Наглядный вид изменения амплитуды тока

А) маленькая амплитуда Б) большая амплитуда

Период

Период — колебаний (Т) — время одного полного колебания. T=2?/?

Действующий ток

Действующий ток – среднеквадратичное значение электрического тока за период. I=Im/ ?2 Im- Амплитуда тока

Сдвиг фаз

Сдвиг фаз – алгебраическая величина, определяемая разностью начальных фаз двух синусоидальных функций. ?= ? 1- ? 2 ? – Сдвиг фаз ?1 – Фаза 1. ?2 — Фаза 2.

Поведение переменного тока в различных цепях

Будет рассматриваться поведение электрического тока в следующих цепях: С резистором. С катушкой. С конденсатором.

Цепь с резистором

При прохождении тока через цепь с резистором напряжение и ток совпадают по фазе, но при этом уменьшается значение тока. Активная мощность в цепи переменного тока с активным сопротивлением равна произведению действующих значений напряжения и тока. Ток — i=Im*sin(?*t) Напряжение — u=Um*sin(?*t)

Цепь с конденсатором

При прохождении тока через цепь с конденсатором напряжение отстает по фазе от тока на четверть периода. Ток — i=Im*sin(?*t) Напряжение — u=Um*sin(?*t+?/2)

Цепь с катушкой

При прохождении тока через цепь с конденсатором ток отстает по фазе от напряжения на четверть периода. Ток — i=Im*sin(?*t+?/2) Напряжение — u=Um*sin(?*t)

Практическая задача

Электрическая цепь, показанная на рис. 6.8, питается от источника синусоидального тока с частотой 200 Гц и напряжением 120 В. Дано: R = 4 Ом, L = 6,37 мГн, C = 159 мкФ. Вычислить ток в цепи, напряжения на всех участках, активную, реактивную, и полную мощности.

Практическая задача

1. Вычисление сопротивлений участков и всей цепи Индуктивное реактивное сопротивление XL = 2?f L = 2?3,14?200?6,37·10-3 Ом. Емкостное реактивное сопротивление XC = 1 / (2?f C) = 1 / (2?3,14?200?159·10-6) Ом. Реактивное и полное сопротивления всей цепи: X = XL — XC = 3 Ом; Ом.

Практическая задача

2. Вычисление тока и напряжений на участках цепи Ток в цепи I = U / Z = 120 / 5 А. Напряжения на участках: U1 = R*I = 96 В; U2 = XL*I = 192 В; U3 = XC *I = 120 В.

Практическая задача

3. Вычисление мощностей Активная мощность P = R *I2 = U1 *I = 2304 Вт. Реактивные мощности: QL = XL *I2 = U2 *I = 4608 ВАр; QC = XC I2 = U3 *I = 2880 ВАр. Полная мощность цепи ВА

Источник