Схемы подключения активной нагрузки

Сила тока

Сила тока ( i ), скалярная характеристика электрического тока; равна отношению заряда D q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени D t, к этому интервалу времени: i = D q/t. Единица измерения — ампер. Для измерения силы тока используют амперметры.

Электрическое напряжение (U) разность потенциалов между двумя точками электрической цепи.

Электрическое напряжение обычно измеряют вольтметром. Единица измерения электрического напряжения в Международной системе единиц — вольт.

Постоянное напряжение - напряжение, не меняет с течением времени своего числового значения и направления. (или постоянно «+» или «-»)

t2 U = 9B

t1 U = 9B

Переменное напряжение - напряжение, которое с течением времени меняет свое числовое значения и направления. Рассмотрим переменное напряжение на примере синусоидального.

Важной характеристикой переменного синусоидального напряжения является его частота f — число периодов в 1 сек : f = 1/Т. В электроэнергетических системах СССР и боль-шинства стран мира принята стандартная частота f = 50 гц, в США — 60 гц. В технике связи применяются П.Н(т.) высокой частоты (от 100 кгц до 30 Ггц ).

Нагрузка

Нагрузка – любое оборудование, потребляющее электроэнергию. В цепи переменного тока различают:

- активную нагрузку;

- реактивную нагрузку (ёмкостную, индуктивную).

Основной характеристикой нагрузки является потребляемая мощность.

Электрическая мощность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Большинство бытовых приборов рассчитаны на напряжение 220 В, но на разную силу тока. Поэтому мощность потребителей электро-энергии разная.

Потребляемая мощность, как правило, имеет активную и реактивную составляющую. Активная мощность - полезная мощность, потребляемая нагрузкой от источника и иду-щая на дальнейшее преобразование в другой вид энергии (тепловую, механическую и т.д.). Измеряется в ваттах (Вт, W).

Ток в активном элементе совпадает по фазе с напряжением, ток в индуктивном сопротивлении отстает по фазе от напряжения на 90˚, а в емкостном сопротивлении – опережает напряжение на 90˚.

Реактивная мощность не потребляется от источника. Она "накапливается" в нагрузке в течение полупериода и "возвращается" обратно в течение следующего полупериода. Измеряется в вольт-амперах реактивных (ВАр, VAr).

Треугольник мощностей

Здесь — активная мощность, — полная мощность, — реактивная мощность.

1. Резистор

Идеальный резистивный элемент не обладает ни индуктивностью, ни емкостью. На резисторе напряжение и ток совпадают по фазе.

2.Конденсатор Идеальный емкостный элемент не обладает ни активным сопротивле-нием (проводимостью), ни индуктивностью. Напряжение на конденсаторе отстает по фазе от тока на /2.

3. Катушка индуктивности

Идеальный индуктивный элемент не обладает ни активным сопротивлением, ни емкостью. Напряжение на катушке индуктивности опережает по фазе ток на /2.

Активная мощность подсчитывается по формуле:

P = U х I cosφ φ - угол сдвига между током и напряжением

Cosφ изменяет свое значение от 0 до 1.

cosφ=1 для активной нагрузки и мощность подсчитывается по формуле P = U х I

Схемы подключения активной нагрузки.

Последовательное подключение активной нагрузки.

R2 Rобщ. = R1+R2

Параллельное подключение активной нагрузки. (1 / R= 1 / R1 + 1 / R2)

R1 R2

Rобщ. =

R1 +R2

R1 R2