Elektrotechnikos pagrindų medžiaga

ELEKTRINĖ TALPA Elektrotechnikoje įtaisas, sudarytas iš dviejų bet kokios formos metalinių elektrodų arba laidininkų, tarp kurių yra dielektrikas, vadinamas kondensatoriumi (capacitor, conderser – ang., конденсатор - rus.). TALPŲ JUNGIMO BŪDAI Jungiant talpas nuosekliai, ekvivalentinė talpa visada yra mažesnė už pačią mažiausią grandinės kondensatoriaus talpą Kondensatoriaus savybė sukaupti elektros krūvius apibūdinama jo elektrine talpa, kuri žymima raide C. Jei dviejų laidininkų (elektrodų), turinčių vienodo didumo, bet priešingų ženklų krūvius, potencialai yra V1 ir V2, tai tarp jų yra įtampa U, kuri lygi šių potencialų skirtumui: U = V1 - V2. Tada elektrinė talpa apskaičiuojama taip: C= Q / U. Elektrinė talpa priklauso nuo elektrodų formos, jų tarpusavio padėties, atstumo tarp jų ir nuo dielektriko elektrinių savybių. Plokščiojo kondensatoriaus talpa išreiškiama taip: C=Q / U=eS / d, čia S - plokštelės plotas m2, d - atstumas tarp plokštelių m, e – dielektriko absoliučioji dielektrinė skvarba F/m. Plokščiojo kondensatoriaus talpa yra tiesiog proporcinga plokštelių plotui S, atvirkščiai proporcinga atstumui d tarp jų ir priklauso nuo dielektriko, esančio tarp plokštelių elektrinių savybių. Elektrinės talpos vienetas yra faradas, sutrumpintai žymimas F: [C] = [Q/U] = C/V = F. Grandinę, sudarytą iš lygiagrečiai sujungtų talpų, galima pakeisti viena ekvivalentine talpa C, kurios krūvis Q lygus visų lygiagrečiai sujungtų talpų sukauptųjų krūvių sumai Q1 = Q2 = Q3 = Q, U1 + U2 + U3 = U, Grandinę, sudarytą iš lygiagrečiai sujungtų talpų, galima pakeisti viena ekvivalentine talpa C, kurios krūvis Q lygus visų lygiagrečiai sujungtų talpų sukauptųjų krūvių sumai Lygiagrečiai sujungtos talpos Q1 = C1 U, Q2 = C2 U, Q3 = C3 U, Q = Q1 + Q2 + Q3, Q = CU, C = C1 + C2 + C3, Lygiagrečiai sujungtų talpų ekvivalentinė talpa lygi visų talpų sumai. Talpų mišriojo jungimo atveju ekvivalentinei talpai, elektros krūviams ir įtampoms apskaičiuoti taikomos nuosekliai ir lygiagrečiai sujungtų talpų skaičiavimo formulės. KINTAMOJI ELEKTROS SROVĖ Kintamąja srove (alternating current - ang., переменный ток- rus.) vadinama srovė, kurios didumas ir kryptis kinta periodiškai lygiais laiko tarpais T. Elektrotechnikoje labiausiai paplitusi kintamoji srovė, kintanti pagal periodinį sinuso dėsnį . Sinusinės kintamosios srovės grafikas Visose tiesinėse elektros grandinėse įtampų ir srovių kreivės yra sinusoidės. Sinusinius dydžius galima vaizduoti grafiškai ne tik sinusoidėmis, bet ir vektoriais. Šiuo atveju kintamosios srovės grandines galima skaičiuoti taikant grafinius vektorių veiksmus arba, išreiškus vektorius kompleksiniais skaičiais, - simboliniu metodu Kintamosios srovės, įtampos (voltage - ang., напряжение -rus.) arba elektrovaros reikšmė bet kuriuo laiko momentu vadinama momentine reikšme (instantaneous value - ang., мгновенное значение - rus.). Momentinės dydžių reikšmės žymimos mažosiomis raidėmis: srovė - i, įtampa - u ir elektrovara - e. Periodiškai kintančių srovių, įtampų arba elektrovarų didžiausia momentinė reikšmė vadinama amplitudine (amplitude value - ang., амплитудное значение - rus.). Amplitudinės reikšmės žymimos didžiosiomis raidėmis su indeksu "m", pavyzdžiui , srovė - Im, įtampa - Um ir elektrovara - Em. Amplitudinės, kaip ir akimirkos, dydžių reikšmės gali būti teigiamos ir neigiamos, Im, -Im, i1, -i4. Mažiausias laiko tarpas, kuriam praėjus, srovės, įtampos arba elektrovaros momentinės vertės pasikartoja tuo pačiu nuoseklumu, vadinamas periodu (period - ang., период - rus.). Periodas žymimas didžiąja raide T. Jo vienetas yra sekundė (s). Atvirkščias dydis periodui, reiškiantis periodų skaičių per sekundę, vadinamas dažniu (freguency - ang., частота - rus.). Dažnis žymimas mažąja raide f. f = 1/T. Dažnio vienetas: [f] = [1/T] = 1/s = Hz (hercas). Europoje visi pramoniniai kintamosios srovės įrenginiai yra pritaikyti 50 Hz dažniui, todėl šis dažnis vadinamas pramoniniu. Kitose šalyse, pavyzdžiui JAV, Kanadoje ir kitur, pramoninis dažnis yra 60 Hz. Kai kuriems specialiems reikalams naudojamas didesnis dažnis SINUSINĖS ELEKTROVAROS GAVIMAS Sinusinė elektrovara gaunama vienalyčiame magnetiniame lauke, kurio magnetinio srauto tankis yra B kampiniu greičiu w sukant iš laidžios vielos sulenktą stačiakampį rėmelį Rėmelio, kuriame indukuojama elektrovara, bendras vaizdas (a) ir pjūvis (b) Rėmelio laidininkams kertant magnetinio lauko linijas, jame indukuojama elektromagnetinės indukcijos elektrovara, o pats reiškinys vadinamas elektromagnetine indukcija (electromagnetic induction - ang., электромагнитная индукция - rus Šoniniuose laidininkuose, kurių ilgis l, dėl elektromagnetinės indukcijos indukuojamos elektrovaros e1 ir e2, proporcingos šių laidininkų ribojamam kirstų magnetinio lauko linijų plotui. Galinių rėmelio laidininkų kirstų magnetinio lauko linijų plotas lygus nuliui, dėl to juose elektrovara neindukuojama Visame rėmelyje indukuotos elektrovaros momentinė reikšmė lygi: e= e1+ e2 = 2Blv sin£ čia B - magnetinio srauto tankis, l - rėmelio ilgis, v – šoninių rėmelio laidininkų judėjimo linijinis greitis, a - kampas tarp magnetinio srauto tankio ir laidininkų judėjimo linijinio greičio vektorių Laide indukuota elektromagnetinės indukcijos elektrovara yra proporcinga lauko, kuriame juda laidininkas, magnetinio srauto tankiui B, laido ilgiui l ir jo judėjimo greičiui v. Jei laidas juda plokštumoje, kuri sudaro kampą a su magnetinio srauto tankio vektoriumi, elektrovarą apibūdiname tik greičio, statmeno magnetinio srauto tankio vektoriui, komponente vn=v×sin a. Tada e = Blvn Šio sinusinio dydžio amplitudė Kampą a, kuris yra rėmelio pasukimo kampas horizontalės atžvilgiu, galima išreikšti padauginus kampinį greitį w iš laiko t: Įrašę amplitudės ir kampo reikšmes, gauname: Elektrotechnikoje sinusinės funkcijos argumento daugiklis w vadinamas kampiniu dažniu: Tada rėmelyje indukuotos elektrovaros momentinė reikšmė tokia: Jei generatorius turi vieną polių porą (p = 1), norint gauti kintamosios srovės dažnį f = 50 Hz, rėmelis turi suktis n = 3000 aps./min greičiu PRADINĖ FAZĖ IR FAZIU SKIRTUMO KAMPAS To paties dažnio sinusinius elektrinius dydžius galima užrašyti taip: i = Im sin(wt + yi), u = Um sin(wt + yu), e = Em sin(wt + ye), Čia: Im, Um, Em - srovės, įtampos ir elektrovaros amplitudinės reikšmės, yi, yu, ye - jų pradinės fazės. Argumentas (wt + y) vadinamas sinusinio dydžio faze. Pradine faze y laikoma fazės vertė pradiniu laiko momentu (t = 0). Nuo pradinės fazės didumo ir ženklo priklauso sinusoidės, kuria grafiškai vaizduojamas sinusinis dydis, pradžios padėtis abscisių ašyje. Argumentas (wt + y) vadinamas sinusinio dydžio faze. Pradine faze y laikoma fazės vertė pradiniu laiko momentu (t = 0). Nuo pradinės fazės didumo ir ženklo priklauso sinusoidės, kuria grafiškai vaizduojamas sinusinis dydis, pradžios padėtis abscisių ašyje Sinusoidės pradžia laikomas taškas, kuriame jos ordinatė lygi nuliui, kai funkcijos ženklas keičiasi iš neigiamo į teigiamą. Kintamoji srovė i1 (pradinė fazė y1 > 0), i2 (pradinė fazė y2 0, sinusinio dydžio vertė pradiniu momentu (t = 0) yra teigiama. Toks dydis vaizduojamas sinusoide, kurios pradžia pastumta kairėn koordinačių ašių susikirtimo taško atžvilgiu (y1 > 0). Kai pradinė fazė y XC, b)vektorių diagrama, kai XL XC , ULm > UCm, • kai XL = XC , ULm = UCm, • kai XL

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!