150 likes | 633 Views
Základy elektrotechniky. Střídavé proudy. Střídavé veličiny. Střídavá veličina mění svoji velikost v čase. Střídavou veličinu můžeme znázornit graficky jejím časovým průběhem :. Střídavé veličiny. Nejvyšší hodnotu průběhu označujeme jako maximální hodnota X max nebo krátce amplituda.
E N D
Základy elektrotechniky Střídavé proudy
Střídavé veličiny Střídavá veličina mění svoji velikost v čase. Střídavou veličinu můžeme znázornit graficky jejím časovým průběhem :
Střídavé veličiny Nejvyšší hodnotu průběhu označujeme jako maximální hodnota Xmax nebo krátce amplituda. Časový úsek, ve kterém se průběh opakuje, nazýváme perioda průběhu T [sek.] Počet period za 1 sekundu nazýváme frekvence f [Hz]. Mezi frekvencí a periodou platí
Harmonické veličiny Harmonické veličiny jsou střídavé průběhy vyjádřené funkcemi sínus nebo kosínus. Základní vztah pro tento průběh : Ymax – maximální hodnota, amplituda Grafické znázornění : φ – počáteční fáze, zde φ< 0
Fázor Znázornění harmonické veličiny otáčející se orientovanou úsečkou – fázorem : Okamžitá hodnota veličiny je dána průmětem úsečky do svislé osy. Fázory kreslíme (obvykle) pro t = 0 : φ – fázový posun mezi i1 a i2
Fázory Při řešení střídavých obvodů nás nezajímají okamžité hodnoty, ale velikosti amplitud napětí a proudů a jejich vzájemné fázové posuny (frekvence je pro všechny veličiny stejná). Nejčastější matematickou operací v el. obvodech je součet (viz I. a II. K. zákon). Součtem 2 sinusových veličin je opět sinusová veličina stejné frekvence. Součet lze jednoduše realizovat pomocí fázorů podle pravidel vektorových operací. i = i1 + i2
Rozklad fázoru na složky Každý fázor si můžeme představit jako součet 2 fázorů v osách x a y. Nazýváme je složky fázoru. Získáme je průmětem fázoru do os x a y.
Součet dvou fázorů - výpočet Postup : Oba fázory rozložíme na složky Sečteme odpovídající složky Pomocí Pythagorovy věty určíme velikost výsledku Určíme fázi pomocí některé goniometrické funkce I I2 I2y φ φ2 I1y I1 φ1 např. I2x I1x
Efektivní hodnota Efektivní hodnota průběhu střídavého proudu je hodnota stejnosměrného proudu se stejnými tepelnými účinky. Příklad zjištění ef. hodnoty obecného průběhu Princip - velikosti prací za čas T se musí rovnat : Sinusový průběh Pozn.: Efektivní hodnoty obvykle neoznačujeme indexem. Stejný vztah pro efektivní hodnotu platí i při ostatní veličiny (napětí, mag. tok a p.)
Střední hodnota Střední hodnota střídavého průběhu proudu je hodnota stejnosměrného proudu, který přenese stejný náboj. Příklad zjištění střední hodnoty obecného průběhu (uvažujeme časový úsek jedné periody : Grafická prezentace : šrafované plochy se rovnají. U sinusového průběhu uvažujeme pouze půlperiodu (za celou periodu je přenesený náboj nulový). Náboj přenesený střídavým průběhem Náboj přenesený střední hodnotou proudu z rovnosti ploch pak platí