2014-02-09
721
Режимы работы электрических цепей
Электротехнические устройства работают в различных режимах, которые характеризуются значениями токов и напряжений.
Наиболее характерные режимы работы электрических цепей следующие:
1. Режим холостого хода – это режим при отключенной нагрузке, следовательно, цепь разомкнута, а ток в цепи I = 0. Следовательно (рис. схема электрической цепи с одним источником питания),
Е 1 = IR 0 + IR,или Е 1 = IR 0 + U.
Если I = 0, то ЭДС источника питания Е 1= U.
2.Номинальный режим – это режим, когда элементы цепи работают при паспортных значениях тока, напряжения и мощности, т. е. номинальных значениях тока I ном, напряжения U ном, мощности Р ном, соответствующим самым выгодым условиям работы устройства с точки зрения экономичности, надежности, долговечности и т. п.
3. Режим короткого замыкания – это режим, когда сопротивление приемника R = 0, что соответствует соединению разнопотенциальных зажимов источника питания проводником с нулевым сопротивлением.
Тогда, как следует из, I к = E 1 /R 0, а U = 0 - это значит, что ток короткого замыкания может достигать больших значений, во много раз превышая номинальный ток. Поэтому этот режим является аварийным для электроустановок.
4.Согласованный режим источника питания и внешней цепи имеет место, когда R = R 0. Ток в этом режиме I с = E 1 / 2 R 0 = 0,5 I к.
Эквивалентные преобразования последовательного,
Последовательное соединение резисторов. При рассмотрении электрических цепей при последовательном соединении сопротивлений (конец первого сопротивления соединяется с началом второго и т. д.) следует усвоить расчет эквивалентного сопротивления цепи, напряжения на сопротивлениях, тока и мощности цепи.
На рисунке показана простая электрическая схема с последовательным соединением элементов.
 |
Электрическая схема с последовательным соединением резисторов
Применив II ЗК для цепи, определим эквивалентное сопротивление
IR 1 + IR 2 = Е,
откуда
U 1 + U 2 = Е,
или
U1 + U2 = U;
I (R 1 + R 2) = U;
IR экв = U,
где
R экв = R 1 + R 2.
Следовательно, при последовательном соединении элементов:
- эквивалентное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений:
R экв = R 1 + R 2,
- падения напряжения на последовательно соединенных сопротивлениях пропорциональны величинам сопротивлений:
U 1 = IR 1; U 2 = IR 2;
- сумма падений напряжений на сопротивлениях равна U, В,напряжению на зажимах цепи:
U = U 1 + U 2;
- ток цепи I, А определяется по формуле:
I = Е/R экв;
- активная мощность цепи Р, Вт:
Р = RI 2 .
Таким образом, падения напряжения на последовательно соединенных сопротивлениях пропорциональны величинам сопротивлений, сумма падений напряжений на сопротивлениях равна напряжению на зажимах последовательной цепи, а эквивалентное сопротивление цепи равно сумме последовательно соединенных сопротивлений.
