1 / 15

Základy elektrotechniky

Základy elektrotechniky. Složené obvody střídavého proudu. Složené obvody střídavého proudu. Při řešení složitějších obvodů je účelné dodržovat určité zásady:. Nakreslíme schéma obvodu a označíme v něm zvolené směry proudů a napětí. Nakreslíme fázorový diagram obvodu.

constance-murray
Download Presentation

Základy elektrotechniky

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Základy elektrotechniky Složené obvody střídavého proudu

  2. Složené obvody střídavého proudu Při řešení složitějších obvodů je účelné dodržovat určité zásady: Nakreslíme schéma obvodu a označíme v něm zvolené směry proudů a napětí. Nakreslíme fázorový diagram obvodu. Při použití Ohmova a Kirchhoffových zákonů sčítáme vektorově napětí v sériových částech a proudy v paralelních částech obvodu. Při zápisu rovnic je třeba rozlišit, zda se jedná o hodnoty veličin nebo o fázory. Zápis s hodnotami proudů – algebraický součet : Fázorový součet : V sešitě pomocí stříšky : V učebnici tučným písmem :

  3. Sériový obvod RL R XL Obvodem protéká proud I, který vytvoří úbytky na odporu o velikosti UR = R . I a na reaktanci o velikosti UL= XL . I . UL UR U I U -U + UR + UL = 0 U = UR + UL Podle II.K.z. platí : φ UR Napětí předbíhá proud o úhel φ ϵ (0o – 90o) UL I Pro velikost napětí platí

  4. Sériový obvod RL [Ω] Impedance obvodu U Pro velikosti napětí a proudu platí obdoba O.zákona φ UR Pro úhel φ platí UL I Převrácenou hodnotu impedance nazýváme admitance Y [S]. Platí

  5. Výkony ve složeném střídavém obvodu Činný výkon se spotřebovává pouze odporu R Platí tedy Činný výkon vytváří proud a složka napětí, která je s proudem ve fázi – činná složka napětí. U U U Jalový výkon odebírá pouze indukčnost L Platí tedy φ φ φ UR UL I I I Jalový výkon vytváří proud a složka napětí posunutá o 90o – jalová složka napětí. Ič Ič– činná složka proudu (ve fázi s U) Ij- jalová složka proudu (posun 90o) Ij

  6. Výkony ve složeném střídavém obvodu Pro činný a jalový výkon tedy platí Součin U.Inazýváme zdánlivý výkon S [VA](VA – voltampér) Z předchozích vztahů vyplývá, že výkony tvoří pravoúhlý trojúhelník. Podobně tomu je i u velikosti a složek napětí a proudu a ve vztahu Z – R – X. Trojúhelník výkonů Trojúhelník napětí Trojúhelník proudů Trojúhelník impedancí U Z I S Ij X Q Uj φ φ φ φ Ič P R Uč

  7. Sériový obvod RC Obvodem protéká proud I, který vytvoří úbytky na odporu o velikosti UR = R . I a na reaktanci o velikosti UC= XC . I . R XC UR UC U I -U + UR + UC= 0 U = UR + UC Podle II.K.z. platí : U UR Napětí se zpožďuje za proudem o úhel φ ϵ (0o – 90o) UC I Pro velikost napětí platí φ

  8. Sériový obvod RC Impedance obvodu [Ω] Pro velikosti napětí a proudu opět platí obdoba O.zákona U UR Pro úhel φ platí UC I Admitance obvodu Y[S] : φ Platí

  9. Sériový obvod RLC R XL XC Obvodem protéká proud I, který vytvoří úbytky na všech prvcích o velikostech UR = R . I, UC= XC . I a UL= XL . I . U UL UC UR I U = UR+ UL + UC Podle II.K.z. platí : Velikosti napětí na indukčnosti a kapacitě se odečítají! U UX = UL - UC φ UR UL UX Po dosazení za napětí a úpravách UC I Impedance složeného obvodu

  10. Sériový obvod RLC Platí XL > XC obvod má induktivní charakter, napětí předbíhá před proudem XL < XC obvod má kapacitní charakter, napětí se zpožďduje za proudem XL = XCobvod má činný charakter, napětí je s proudem ve fázi V případě XL = XC je proud v obvodu omezen pouze odporem ! SÉRIOVÁ REZONANCE Tento stav nazýváme Pro rezonanční frekvenci platí Při rezonanci (popř. v blízkosti rezonance) může být na L a C nebezpečně vysoké napětí (vyšší než napětí zdroje) !

  11. Paralelní obvod RL R Na obou prvcích je napětí U, které protlačí proudy IR a IL . U XL Proudy IR a IL se fázorově sečtou ve výsledný proud. IR I IL Platí I = IR + IL IR U φ IL I

  12. Paralelní obvod RC R Na obou prvcích je napětí U, které protlačí proudy IR a IC . U Proudy IR a ICse fázorově sečtou ve výsledný proud. I IR IC XC Platí I = IR + IC φ IR U IC I

  13. Paralelní obvod RLC R Platí I = IR + IL+ IC I = IR + IX IX = IL+ IC IL IC U IR XC I Při paralelním řazení prvků mohou opět nastat tři možnosti: XL • ILIC=> BLBC , obvod má induktivní charakter • ILIC => BLBC , obvod má kapacitní charakter • IL=IC => BL=BC, obvod má čistě činný charakter. Nastává paralelní rezonance. φ Pro rezonanční frekvenci platí : IR U IX IL IL IC I Při paralelní rezonanci mohou téci přes C a L nebezpečně vysoké proudy !

  14. Paralelní obvod RLC – reálný stav R XL Jedná se o paralelní spojení cívky a kondenzátoru. kde R je odpor cívky. IC U UL UR XC I IRL Možný postup kreslení fázorového diagramu vychází z proudu IRL. U UR Možný postup při řešení : φ I UL IC IRL • Určíme proud IRL, jeho počáteční fáze je 0o. • Určíme fázový posun napětí U. • Určíme proud IC, jeho počáteční fáze je o 90o větší než poč. fáze napětí. • Sečteme fázorově proudy IRL a IC.

  15. Paralelní obvod RLC – reálný stav Rezonanční frekvenci lze zjistit z rovnosti vyměňovaných výkonů L a C.

More Related