Indukční AC obvody-Elektron-FMUSER Jednorázový dodavatel FM/TV vysílání

Induktor je obvykle cívka drátu, která kolem sebe vytváří střídavé magnetické pole, když jím prochází střídavý proud. Indukčnost je vlastnost induktoru, která zabraňuje změně proudu. Měřeno v Henry. Díky této indukčnosti se v cívce indukuje zpětné emf, když je vystavena střídavému proudu. Podle Lenzova zákona toto emf brání změně proudu. Proto musí použité napětí překonat pouze toto zpětné EMF, protože v obvodu není žádný odpor. Aplikované napětí a zpětné EMF tedy musí být stejné a opačné, aby proud protékal obvodem. Chování střídavého obvodu s induktorem je zcela odlišné od stejnosměrného obvodu. Proud procházející cívkou v tomto případě závisí nejen na indukčnosti, ale také na frekvenci proměnného zdroje. Pojďme se rychle podívat na chování střídavého obvodu s indukčními zátěžemi. Obecný obvod Střídavý proud přiváděný do čisté indukčnosti Indukční reaktance Výkon a účiník v indukčním střídavém obvodu Obvod řady RL Impedanční trojúhelník Příklad Střídavý proud přiváděný do čisté indukčnosti Čistá indukčnost nemá ve vinutí cívky žádný odpor, ale pouze indukčnost. Tato vlastnost indukčnosti je společná všem motorům, transformátorům a generátorům (s určitým odporem v cívce). Níže uvedený obrázek ukazuje čistě indukční obvod se zdrojem střídavého napětí a jeho odpovídajícími průběhy. Nechť použité napětí v = Vm sin ωt. Jak je uvedeno výše, indukované emf je stejné a opačné než použité napětí, tzn. je v = – e, kde e je zpětné EMF rovné –L di/dt. Dosazením výrazu za emf získáme v = L di/dtVm sin ωt = L di/dtdi = (Vm / L) sin ωt dt. Aplikací integrace na obou stranách získáme i = (Vm / L) ∫ sin ωt dt= (Vm / ωL) (– cos ωt)i = (Vm / wL) (sin ωt – π/2). Když se (sin ωt – π/2) rovná jednotce, proud protékající obvodem bude maximální. Soim = (Vm / ωL)Pak aktuální rovnice nabývá tvaru i = im sin (ωt – π/2), kde im = (Vm / ωL)Z výše uvedených výrazů pro proud a napětí je zřejmé, že proud zaostává napětí o 900. V čistě indukčním obvodu je tedy proud v kvadratuře s napětím, jak je znázorněno na průběhu na obrázku výše. To znamená, že když je změna proudu maximální (při průchodu proudu nulou), je napětí indukované na induktoru maximální. Podobně při maximálních hodnotách proudu, kdy se proud nemění, bude indukované napětí na induktoru nulové. Napětí na induktoru tedy vede proud skrz tento induktor o ¼ (čtvrtinu) cyklu. Fázorový diagram čistě indukčního střídavého obvodu je uveden níže. Indukční reaktance Z výše uvedeného odvození vyplývá rovnice maximálního proudu: sim = (Vm / ωL)ωL = Vm / im Tento poměr napětí k proudu představuje opozici, kterou poskytuje indukční obvod vůči proudu. Tato hodnota wL se nazývá indukční reaktance a je označena jako XL, měřeno v Ohmech. Indukční reaktance střídavého obvodu může být reprezentována jako XL = ωL = 2ΠfL (protože ω = 2Πf), kde XL je indukční reaktance v Ohmech, sf je frekvence napájecího napětí, L je indukčnost cívky v Henry . Výše uvedená rovnice ukazuje, že s rostoucí frekvencí vstupního napětí se mění i rychlost změny proudu. V důsledku toho se indukované emf (nebo jalové napětí) na induktoru zvýší. V důsledku toho se čistý proud protékající induktorem sníží. Lze uzavřít, že reaktance induktoru se mění lineárně s frekvencí napájecího zdroje, jak je znázorněno na obrázku. Výkon a účiník v indukčním střídavém obvodu Výkon v střídavém obvodu je součinem okamžitého napětí a proudu. To lze znázornit jako P = v × iP = Vm sin ωt × Im sin (ωt – 90) Provedením integrace v průběhu cyklu získáme, P = Vm sin ωt × Im sin (ωt – 90) P = 1/2π (∫ 02π Vm sin ωt × Im sin (ωt – 90) dωt)= (Vm Im / 2π) (∫02π sin ωt × (– cos ωt) dwt)= (Vm Im / 2π) (∫02π (– sin 2 ωt)/2 dwt)= (Vm Im / 8π) (cos 4π= – cos 0) (Vm Im / 8π) (1 – 1)P =0Průměrný příkon v čistá indukčnost je vždy nulová, protože množství energie přijaté ze zdroje v půlcyklu se vrací do zdroje v dalším půlcyklu. Obrázek níže ukazuje výkonovou křivku indukčního střídavého obvodu, ve kterém se kladný výkon rovná zápornému výkonu, takže výsledný výkon na cyklus je nulový. To jasně vysvětluje, že čistá indukčnost nespotřebovává žádnou energii. V tomto obvodu je proud také sinusový, ale za napětím zaostává o 900. Protože proud zaostává za napětím o 900, fázový rozdíl θ je 900. Potom účiník, cos 90 = 0 Účiník v čistě indukčním obvodu je nulový, tzn. je Toto je čistý zpožděný účiník. Obvod řady RL Jak víme, neexistuje žádný fyzický obvod s čistou indukčností, protože každá cívka má spolu s indukčností určitý odpor vinutí. V takovém obvodu je odpor považován za sériový prvek vzhledem k induktoru. Uvažujme níže uvedený obrázek, na kterém je čistý odpor zapojen do série s čistou indukčností. Tato sériová kombinace je připojena ke zdroji střídavého proudu s napětím v = Vm sin ωt. V sériovém obvodu RL je napětí na induktoru mimo fázi s proudem procházejícím obvodem nebo napětím přes odpor, jak je znázorněno na obrázku výše. Indukované napětí v induktoru působí proti proudu, a proto VL vede proud I a klesá přes odpor VR o 900. Nechť I je proud protékající obvodem, VL a VR poklesy napětí na indukčnosti a odporu. Napětí na rezistoru, VR = IRV Napětí na induktoru, VL = I × XL (kde XL = 2πfL) Z výše uvedeného vektoru, V = √ (VR2 + VL2) = √ (IR)2+ (I XL)2) = I √ (R2 + XL2) = IZ kde Z je impedance v sériovém obvodu RL, rovno √ (R2 + XL2). Impedanční trojúhelník Odpor nabízený střídavým obvodem toku sinusového proudu se nazývá impedance. Může být také definován jako poměr sinusového napětí k proudu. Označuje se písmenem Z a měří se v ohmech. Z vektorového diagramu řady RL, tan ϕ = VL / VR = XL / Rcos ϕ = VR / V = ​​​​R / Zsin ϕ = VL / V = ​​​​XL / Z Pokud všechny strany trojúhelníku získané v Obvod řady XL jsou rozděleny podle proudu, dostaneme impedanční trojúhelník, jak je znázorněno na obrázku.

Zanechat vzkaz
seznam zpráv
Komentáře Načítání.

Kontakt: Zoe Zhang Webové stránky: www.fmuser.net

Skype: tomleequan E-mail: [e-mail chráněný]

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Anglická adresa: Room305, HuiLanGe, No. 273 HuangPu Road West, Tianhe District, Guangzhou, Čína 510620 Čínská adresa: 广州市天河区黄埔大道西273号惠兰道西305号惠兰道西3号惠兰道惠XNUMX) XNUMX