Переменный ток
<<  Презентация на тему: Трансформатор Трансформаторы культуры  >>
Цепи постоянного и переменного тока
Цепи постоянного и переменного тока
Учебные вопросы
Учебные вопросы
Учебный вопрос №1
Учебный вопрос №1
1. Через все участки последовательной цепи протекает один и тот же
1. Через все участки последовательной цепи протекает один и тот же
Делитель напряжения - это устройство, состоящее из нескольких
Делитель напряжения - это устройство, состоящее из нескольких
Учебный вопрос №2
Учебный вопрос №2
1. Напряжение на каждом резисторе равно приложенному напряжению
1. Напряжение на каждом резисторе равно приложенному напряжению
Если параллельно соединены несколько одинаковых по величине
Если параллельно соединены несколько одинаковых по величине
Электрические цепи с параллельным соединением резисторов могут
Электрические цепи с параллельным соединением резисторов могут
Учебный вопрос №3
Учебный вопрос №3
Мост постоянного тока (МПТ) - это сложная электрическая цепь, в
Мост постоянного тока (МПТ) - это сложная электрическая цепь, в
Уравновешенное состояние - режим работы МПТ, когда разность
Уравновешенное состояние - режим работы МПТ, когда разность
Неуравновешенное состояние МПТ
Неуравновешенное состояние МПТ
Учебный вопрос №4
Учебный вопрос №4
Сопротивление электрической цепи, полное электрическое сопротивление,
Сопротивление электрической цепи, полное электрическое сопротивление,
Сопротивление реактивное - величина, характеризующая сопротивление,
Сопротивление реактивное - величина, характеризующая сопротивление,
Цепь переменного тока с активным сопротивлением
Цепь переменного тока с активным сопротивлением
Цепь переменного тока с индуктивностью
Цепь переменного тока с индуктивностью
Цепь переменного тока с емкостью
Цепь переменного тока с емкостью
Учебный вопрос №5
Учебный вопрос №5
Делители напряжений имеют простую структуру и содержат два и более
Делители напряжений имеют простую структуру и содержат два и более
Связь между напряжением на выходе и на входе устанавливает коэффициент
Связь между напряжением на выходе и на входе устанавливает коэффициент
Делитель тока
Делитель тока
Учебный вопрос №6
Учебный вопрос №6
Трансформатором называется статическое устройство, имеющее две или
Трансформатором называется статическое устройство, имеющее две или
Трансформатор состоит из стального магнитопровода на который намотаны
Трансформатор состоит из стального магнитопровода на который намотаны
Синусоидальный магнитный поток, сцепленный со вторичной обмоткой,
Синусоидальный магнитный поток, сцепленный со вторичной обмоткой,
Если необходимо повысить напряжение источника питания, то число витков
Если необходимо повысить напряжение источника питания, то число витков
Условная схема высоковольтной линии передачи
Условная схема высоковольтной линии передачи
Передача электрической энергии от электростанций до больших городов
Передача электрической энергии от электростанций до больших городов

Презентация: «Цепи постоянного и переменного тока». Автор: Victor. Файл: «Цепи постоянного и переменного тока.ppt». Размер zip-архива: 172 КБ.

Цепи постоянного и переменного тока

содержание презентации «Цепи постоянного и переменного тока.ppt»
СлайдТекст
1 Цепи постоянного и переменного тока

Цепи постоянного и переменного тока

Лекция 1/3

2 Учебные вопросы

Учебные вопросы

Последовательное соединение элементов. Делитель напряжения. Параллельное соединение элементов. Делитель тока. Мостовые цепи постоянного тока. Емкость и индуктивность в цепях переменного тока, активное, реактивное и полное сопротивление цепи переменного тока. Делители напряжений и токов в цепях переменного тока. Трансформаторы в цепях переменного тока.

3 Учебный вопрос №1

Учебный вопрос №1

Последовательное соединение элементов. Делитель напряжения.

4 1. Через все участки последовательной цепи протекает один и тот же

1. Через все участки последовательной цепи протекает один и тот же

электрический ток. I=I1=I2 2. Сумма падений напряжений на резисторах равна приложенному к цепи напряжению. U=U1+U2 3. Эквивалентное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений резисторов. Rэ=R1+R2 4. При последовательном соединении резисторов напряжения на отдельных участках цепи распределяются прямо пропорционально сопротивлениям этих резисторов.

5 Делитель напряжения - это устройство, состоящее из нескольких

Делитель напряжения - это устройство, состоящее из нескольких

последовательно соединенных резисторов, позволяющее снимать с него несколько величин напряжений, меньших напряжения источника. Если R1?R2?R3 , то и U1?U2?U3; U1=IR1; U12=I(R1+R2), т.к. R1+R2?R1, то и U12?U1. Таким образом, в зависимости от сопротивлений резисторов с делителя можно снимать различные по величине напряжения.

6 Учебный вопрос №2

Учебный вопрос №2

Параллельное соединение элементов. Делитель тока.

7 1. Напряжение на каждом резисторе равно приложенному напряжению

1. Напряжение на каждом резисторе равно приложенному напряжению

U=U1=U2 2. Ток в неразветвленной цепи равен сумме токов в ветвях. I=I1+I2, Если все резисторы обладают одинаковым сопротивлением (R1=R2=Rn), то I=nI1. 3. Величина обратная эквивалентному сопротивлению равна сумме обратных величин сопротивлений ветвей. 1/Rэ=1/R1+1/R2+1/R3

8 Если параллельно соединены несколько одинаковых по величине

Если параллельно соединены несколько одинаковых по величине

сопротивлений, то эквивалентное сопротивление цепи определяется отношением сопротивления одного из них на количество сопротивлений (резисторов). Rэ= R/n При параллельном соединении эквивалентное сопротивление меньше наименьшего. Для двух параллельно соединенных резисторов эквивалентное сопротивление определяется по формуле: Rэ=(R1 ? R2)/(R1+R2)

9 Электрические цепи с параллельным соединением резисторов могут

Электрические цепи с параллельным соединением резисторов могут

выступать в роли делителей токов. Принцип деления тока применим только к параллельным схемам, где ко всем элементам приложено одно и то же напряжение.

В схеме содержащей n параллельных ветвей ток In в ветви Rn равен произведению общего тока Iобщ и частного от деления эквивалентного сопротивления параллельной цепи Rэ на сопротивление Rn: In=Iобщ(Rэ/Rn) Если два резистора R1 и R2 соединены параллельно, то протекающий через резистор R1 ток определяется по формуле: I1=Iобщ(R2/(R1+R2)) Протекающий через резистор R2 ток определяется по формуле: I2=Iобщ(R1/(R1+R2)) Ток в ветви обратно пропорционален ее сопротивлению. Ветвь с большим сопротивлением “пропускает” меньший ток, и наоборот.

10 Учебный вопрос №3

Учебный вопрос №3

Мостовые цепи постоянного тока.

11 Мост постоянного тока (МПТ) - это сложная электрическая цепь, в

Мост постоянного тока (МПТ) - это сложная электрическая цепь, в

которой 4 резистора, называемых плечами, образуют замкнутый 4-х угольник, в одну диагональ которого включается нагрузка, а в другую - источник постоянного тока R1, R2, R3 и R4 - плечи моста; ac - диагональ источника питания; db - диагональ нагрузки.).

Мостовая схема может находиться в 2-х состояниях - уравновешенном (сбалансированном) и неуравновешенном (несбалансированном).

12 Уравновешенное состояние - режим работы МПТ, когда разность

Уравновешенное состояние - режим работы МПТ, когда разность

потенциалов между узлами диагонали нагрузки равны 0 и ток через сопротивление нагрузки не протекает. Математически условие равновесия мостовой схемы можно выразить как:

Где:

- Потенциалы узлов b и d диагонали нагрузки;

- разность потенциалов между узлами диагонали нагрузки, или падение напряжения на сопротивлении нагрузки. Для обеспечения равенства потенциалов точек d и b диагонали нагрузки необходимо, чтобы: UR1=UR2 и UR4=UR3;

R1*R4 = R2*R3 - условие равновесия моста постоянного тока. Признаком уравновешенного состояния моста является отсутствие тока в диагонали нагрузки.

13 Неуравновешенное состояние МПТ

Неуравновешенное состояние МПТ

В случае нарушения условия равновесия МПТ (R1*R4?R2*R3) между точками d и b диагонали нагрузки появляется разность потенциалов, и через диагональ будет протекать ток. При этом возможны два варианта разбаланса моста:

И тогда ток в нагрузке протекает от d к b;

И тогда ток в нагрузке протекает от b к d.

Области применения МПТ: 1. Мосты постоянного тока находят широкое применение в измерительной технике для измерения омических сопротивлений (измерительные мосты). 2. МПТ широко используются в аппаратуре ТСО для фиксации факта нарушения целостности сигнального шлейфа (соединительной линии).

14 Учебный вопрос №4

Учебный вопрос №4

Емкость и индуктивность в цепях переменного тока

15 Сопротивление электрической цепи, полное электрическое сопротивление,

Сопротивление электрической цепи, полное электрическое сопротивление,

величина, характеризующая сопротивление цепи электрическому току; измеряется в Омах. В случае синусоидального переменного тока С. э. ц. выражается отношением амплитуды напряжения на зажимах цепи к амплитуде тока в ней и равно , где r - сопротивление активное, х - сопротивление реактивное

Сопротивление активное электрическое, величина, характеризующая сопротивление цепи (её участка) переменному току, обусловленное необратимым превращением электрической энергии в др. формы энергии (преимущественно в тепловую); выражается отношением активной мощности, поглощаемой на участке цепи, к квадрату действующего значения тока на этом участке; измеряется в Омах.

16 Сопротивление реактивное - величина, характеризующая сопротивление,

Сопротивление реактивное - величина, характеризующая сопротивление,

оказываемое переменному току электрической ёмкостью и индуктивностью цепи (её участка). В случае синусоидального тока при последовательном соединении индуктивного и ёмкостного элементов цепи сопротивление. выражается в виде разности сопротивления индуктивного и сопротивления ёмкостного: где w — угловая частота тока, L и С — индуктивность и ёмкость цепи; Сопротивление реактивное равно отношению амплитуды напряжения на зажимах цепи, обладающей малым сопротивлением активным, к амплитуде тока в ней. В цепи, обладающей только сопротивлением реактивным, при протекании переменного тока происходит передача энергии источника тока электрическому или магнитному полю, создаваемому соответственно ёмкостным или индуктивным элементом цепи, и затем обратно, причём средняя за период мощность равна нулю. Наличие у цепи сопротивления реактивного вызывает сдвиг фаз между напряжением и током.

17 Цепь переменного тока с активным сопротивлением

Цепь переменного тока с активным сопротивлением

i= =(Um/R) sin?t=Im sin?t, где Um - амплитудное значение напряжения, В; Im=Um/R-амплитудное значение тока, А. Действующее значение тока в цепи I=Im/ =(Um/R) =U/R.

Напряжение и ток в цепи с активным сопротивлением совпадают по фазе, и в любой момент времени мгновенные значения тока и напряжения пропорциональны друг другу. Временная диаграмма для цепи переменного тока с активным сопротивлением имеет следующий вид.

18 Цепь переменного тока с индуктивностью

Цепь переменного тока с индуктивностью

Если электрическая цепь обладает только индуктивностью L (активное сопротивление катушки R=0) и по ней протекает синусоидальный ток i=Imsin?t, то по второму закону Кирхгофа u=L =ULmcos?t=ULmsin(?t+?/2), где ULm=ELm=LIm?.

При синусоидальном токе напряжение на индуктивности по фазе опережает ток на угол ?=?/2.Векторная диаграмма этой цепи имеет следующий вид.

19 Цепь переменного тока с емкостью

Цепь переменного тока с емкостью

Если электрическая цепь обладает только емкостью (конденсатор без потерь) и к ней приложено напряжение u переменного тока, то в цепи протекает ток

I=c =cum?cos?t=imsin(?t+?/2), где u=umsin?t, т.Е. Ток в такой цепи опережает напряжение на угол ?/2.

20 Учебный вопрос №5

Учебный вопрос №5

Делители напряжений и токов в цепях переменного тока.

21 Делители напряжений имеют простую структуру и содержат два и более

Делители напряжений имеют простую структуру и содержат два и более

элемента. Эти элементы могут быть активными (резисторы) и реактивными (конденсаторы и катушки индуктивности).

22 Связь между напряжением на выходе и на входе устанавливает коэффициент

Связь между напряжением на выходе и на входе устанавливает коэффициент

передачи ?=uвых/uвх ?= Z2/(Z1+Z2) коэффициент передачи зависит от величин сопротивлений делителя. А в свою очередь, если элементами делителя будут являться реактивные элементы (конденсаторы и катушки индуктивности), то их сопротивления будут зависеть от частоты приложенного к делителю переменного напряжения.

Схема делителя напряжения в общем виде

23 Делитель тока

Делитель тока

Схема делителя тока представляет собой электрическую цепь с параллельным соединением элементов.

В параллельной схеме с комплексными сопротивлениями ток In в конкретной ветви Zn равен произведению общего тока Iобщ и полного эквивалентного сопротивления Zэ, деленного на Zn. In=Iобщ?Zэ/Zn . В случае параллельного соединения двух комплексных сопротивлений Z1 и Z2 протекающий через Z1 ток определяется по формуле I1=Iобщ?Z2/(Z1+Z2). Протекающий через Z2 ток определяется по формуле I2= Iобщ?Z1/(Z1+Z2).

24 Учебный вопрос №6

Учебный вопрос №6

Трансформаторы в цепях переменного тока.

25 Трансформатором называется статическое устройство, имеющее две или

Трансформатором называется статическое устройство, имеющее две или

большее число индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

Простейший трансформатор и его условное изображение в схемах. n1 и n2 – числа витков в обмотках.

26 Трансформатор состоит из стального магнитопровода на который намотаны

Трансформатор состоит из стального магнитопровода на который намотаны

обмотки. Обмоток может быть две (двухобмоточный трансформатор), три (трехобмоточный) и т. д. К одной из обмоток подводят напряжение U1 от источника питания. Эта обмотка называется первичной и имеет w1 витков. Другая обмотка, имеющая w2 витков, называется вторичной. Под действием переменного напряжения u1, по виткам первичной обмотки протекает переменный ток i, создающий переменную магнитодвижущую силу iw1, которая, в свою очередь, создает переменный основной магнитный поток Ф, замыкающийся по стальному магнитопроводу. Замыкаясь, магнитный поток Ф оказывается сцепленным как с первичной, так и со вторичной обмотками. Магнитный поток индуцирует в первичной обмотке э. д. с. самоиндукции, пропорциональную числу витков обмотки и скорости изменения магнитного потока:

Где e1m=? w1 ?m — амплитуда первичной э. Д. С.

27 Синусоидальный магнитный поток, сцепленный со вторичной обмоткой,

Синусоидальный магнитный поток, сцепленный со вторичной обмоткой,

индуцирует в ней э. д. с. взаимоиндукции где E2m=? w2 ?m — амплитуда вторичной э. д. с. Так как частота э. д. с. одинакова и индуцируются они одним и тем же магнитным потоком, то первичная э. д. с. отличается от вторичной только в том случае, если число витков w1 и w2, обмоток неодинаково. Чем больше число витков обмотки, тем большая э. д. с. в ней индуцируется. Отношение первичной э.д.с. к вторичной называется коэффициентом трансформации трансформатора k = E1/ E2 = w1/w2, и равно отношению числа витков обмоток. Коэффициент трансформации может быть как больше, так и меньше единицы

28 Если необходимо повысить напряжение источника питания, то число витков

Если необходимо повысить напряжение источника питания, то число витков

вторичной обмотки делают больше числа витков первичной обмотки (w2>w1). Такой трансформатор называется повышающим. Если это напряжение надо понизить, то w2<w1. В этом случае трансформатор будет понижающим. Если требуется несколько различных значений вторичного напряжения, то на тот же магнитопровод наматывают несколько вторичных обмоток с различным числом витков. Таким образом, при подключении первичной обмотки трансформатора к источнику переменного тока на зажимах вторичной обмотки индуцируется переменная э. д. с. Е2 и вторичная обмотка становится источником питания, к которой можно присоединить какой-либо электроприемник.

29 Условная схема высоковольтной линии передачи

Условная схема высоковольтной линии передачи

Трансформаторы изменяют напряжение в нескольких точках линии.

Передача электрической энергии от электростанций до больших городов или промышленных центров на расстояния тысяч километров является сложной научно-технической проблемой. Для уменьшения потерь на нагревания проводов необходимо уменьшить силу тока в линии передачи, и, следовательно, увеличить напряжение. Обычно линии электропередачи строятся в расчете на напряжение 400–500 кВ, при этом в линиях используется трехфазный ток частотой 50 Гц.

30 Передача электрической энергии от электростанций до больших городов

Передача электрической энергии от электростанций до больших городов

или промышленных центров на расстояния тысяч километров является сложной научно-технической проблемой. Для уменьшения потерь на нагревания проводов необходимо уменьшить силу тока в линии передачи, и, следовательно, увеличить напряжение. Обычно линии электропередачи строятся в расчете на напряжение 400–500 кВ, при этом в линиях используется трехфазный ток частотой 50 Гц.

«Цепи постоянного и переменного тока»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/tsepi-postojannogo-i-peremennogo-toka-93899.html
cсылка на страницу

Переменный ток

22 презентации о переменном токе
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Переменный ток > Цепи постоянного и переменного тока