ВСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° напряТСний – ЦСль построСния Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ качСствСнно ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ аналитичСскиС расчСты элСктричСских Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ ΠΈ комплСксныС ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ для Π½ΠΈΡ…. (ЛСкция N 4)

1. РСзистор

Π˜Π΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСзистивный элСмСнт Π½Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π½ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Если ΠΊ Π½Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС (см. рис. 1), Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ i Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π΅Π½

. (1)

Π‘ΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (1) ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ‚Ρƒ ΠΆΠ΅ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ„Π°Π·Ρƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ напряТСниС. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ссли Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π΄Π²ΡƒΡ…Π»ΡƒΡ‡Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ осциллографа ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ сигналы u ΠΈ i, Ρ‚ΠΎ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΈΠΌ синусоиды Π½Π° Π΅Π³ΠΎ экранС Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ (см. рис. 2) Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½ΡƒΠ»ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ, Ρ‚.Π΅. Π½Π° рСзисторС напряТСниС ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅.

Из (1) Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚:

;

.

Β 

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ ΠΎΡ‚ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΈΠΌ комплСксам:

;

,

— Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π½Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ:

ΠΈΠ»ΠΈ

. (2)

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π²ΡƒΡ… комплСксов Π΅ΡΡ‚ΡŒ вСщСствСнная константа. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΈΠΌ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (см. рис. 3) ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ.

2. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€

Π˜Π΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Смкостный элСмСнт Π½Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм (ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ), Π½ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Если ΠΊ Π½Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС (см. рис. 4), Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ i Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π΅Π½

.
(3)

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС отстаСт ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π° /2. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ссли Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ Π΄Π²ΡƒΡ…Π»ΡƒΡ‡Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ осциллографа ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ сигналы u ΠΈ i, Ρ‚ΠΎ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ экранС Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ мСсто ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ°, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ рис. 5.

Из (3) Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚:

;

Β 

.

Β 

Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ Смкостным сопротивлСниСм кондСнсатора. Как ΠΈ рСзистивноС сопротивлСниС,

ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ом. Однако Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ R Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ являСтся Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ частоты, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ рис. 6. Из рис. 6 Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ кондСнсатор прСдставляСт Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π² для Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Π° ΠΏΡ€ΠΈ .

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ ΠΎΡ‚ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΈΠΌ комплСксам:

;

,

— Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π½Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ:

ΠΈΠ»ΠΈ

. (4)

Π’ послСднСм ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ — комплСксноС сопротивлСниС кондСнсатора. Π£ΠΌΠ½ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° соотвСтствуСт ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Ρƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π½Π° ΡƒΠ³ΠΎΠ» ΠΏΠΎ часовой стрСлкС. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ (4) соотвСтствуСт вСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ°, прСдставлСнная Π½Π° рис. 7.

3. ΠšΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ° индуктивности

Π˜Π΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ элСмСнт Π½Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм, Π½ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ (см. рис. 8) опрСдСляСтся Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ . Π’ΠΎΠ³Π΄Π° для напряТСния Π½Π° Π·Π°ΠΆΠΈΠΌΠ°Ρ… ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ индуктивности ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

. (5)

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС Π½Π° ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅ индуктивности ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊ Π½Π° /2. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ссли Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ Π΄Π²ΡƒΡ…Π»ΡƒΡ‡Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ осциллографа ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ сигналы u ΠΈ i, Ρ‚ΠΎ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ экранС (ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ элСмСнт) Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ мСсто ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ°, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ рис. 9.

Из (5) Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚:


.

Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ; Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ – Ом. Как ΠΈ Ρƒ Смкостного элСмСнта этот ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ являСтся Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ частоты. Однако Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ случаС эта Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ рис. 10. Из рис. 10 Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ

ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ° индуктивности Π½Π΅ ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ сопротивлСния ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ, ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ .

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ ΠΎΡ‚ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ комплСксам:

;

,

Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π½Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ:

ΠΈΠ»ΠΈ

. (6)

Π’ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ — комплСксноС

сопротивлСниС ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ индуктивности. Π£ΠΌΠ½ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π°

соотвСтствуСт ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Ρƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π½Π° ΡƒΠ³ΠΎΠ» ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² часовой стрСлки. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ (6) соотвСтствуСт вСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ°, прСдставлСнная Π½Π° рис. 11

Β 

4. ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС рСзистивного ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнтов

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ Π² Π²Π΅Ρ‚Π²ΠΈ Π½Π° рис. 12 . Π’ΠΎΠ³Π΄Π°

Π³Π΄Π΅

, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‹ измСнСния .

Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ (7) ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π² соотвСтствиС ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅

,


ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ, Π² свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ, соотвСтствуСт вСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° Π½Π° рис. 13. Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Π½Π° рис. 13 ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Ρƒ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡƒΡŽ

Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΠΎΠΌ напряТСний. Аналогично Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅

графичСски ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ прСдставлСно Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΠΎΠΌ сопротивлСний (см. рис. 14), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π΅Π½ Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΡƒ напряТСний.

Β 

5. ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС рСзистивного ΠΈ Смкостного элСмСнтов

ΠžΠΏΡƒΡΠΊΠ°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π²Ρ‹ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ, с использованиСм ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ (2) ΠΈ (4) для Π²Π΅Ρ‚Π²ΠΈ Π½Π° рис. 15 ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

., (8)

Π³Π΄Π΅

, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‹ измСнСния

.


На основании уравнСния (7) ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ построСны Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΠΈ напряТСний (см. рис. 16) ΠΈ сопротивлСний (см. рис. 17), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΌΠΈ.

6. ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС рСзистивного ΠΈ Смкостного элСмСнтов

Для Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 18 ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ мСсто ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ:

;

, Π³Π΄Π΅ [Π‘ΠΌ] – активная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ;

, Π³Π΄Π΅ [Π‘ΠΌ] – рСактивная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора.

ВСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² для Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, называСмая Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ², ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° Π½Π° рис. 19. Π•ΠΉ соотвСтствуСт ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² комплСксной Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅

,

Π³Π΄Π΅ ;

— комплСксная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ;

.

Π’Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊ проводимостСй, ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΡƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ², ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ Π½Π° рис. 20.

Для комплСксного сопротивлСния Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 18 ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

.

НСобходимо ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π΅Π½ извСстному ΠΈΠ· курса Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ для эквивалСнтного сопротивлСния Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных рСзисторов.

7. ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС рСзистивного ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнтов

Для Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 21 ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

;

, Π³Π΄Π΅ [Π‘ΠΌ] – активная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ;

, Π³Π΄Π΅ [Π‘ΠΌ] – рСактивная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ индуктивности.

Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² (рис. 22) для Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ соотвСтствуСт ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² комплСксной Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅

,

Π³Π΄Π΅ ;

— комплСксная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ;

.

Π’Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊ проводимостСй, ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΡƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ², ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ Π½Π° рис. 23.


Π’Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ комплСксного сопротивлСния Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 21 ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄:

.

Π›ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°

1.Β Β Β Β  ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹

Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ: Π£Ρ‡Π΅Π±. для Π²ΡƒΠ·ΠΎΠ² /Π“.Π’.Π—Π΅Π²Π΅ΠΊΠ΅, П.А.Ионкин, А.Π’.ΠΠ΅Ρ‚ΡƒΡˆΠΈΠ», Π‘.Π’.Π‘Ρ‚Ρ€Π°Ρ…ΠΎΠ². –5-Π΅ ΠΈΠ·Π΄., ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ€Π°Π±. β€“Πœ.: Π­Π½Π΅Ρ€Π³ΠΎΠ°Ρ‚ΠΎΠΌΠΈΠ·Π΄Π°Ρ‚, 1989. -528с.

2.Β Β Β Β  БСссонов Π›.А. ВСорСтичСскиС основы элСктротСхники: ЭлСктричСскиС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Π£Ρ‡Π΅Π±. для студСнтов элСктротСхничСских, энСргСтичСских ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉ Π²ΡƒΠ·ΠΎΠ². –7-Π΅ ΠΈΠ·Π΄., ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ€Π°Π±. ΠΈ Π΄ΠΎΠΏ. β€“Πœ.: Π’Ρ‹ΡΡˆ. шк., 1978. –528с.

ΠšΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ вопросы ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ

1.Β Β Β Β  Π’ Ρ‡Π΅ΠΌ ΡΡƒΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… сопротивлСний?

2.Β Β Β Β  Какой ΠΈΠ· элСмСнтов: рСзистор, ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ индуктивности ΠΈΠ»ΠΈ кондСнсатор – ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² качСствС ΡˆΡƒΠ½Ρ‚Π° для наблюдСния Π·Π° Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°?

3.Β Β Β Β  ΠŸΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ индуктивности ΠΈ кондСнсаторы Π½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² цСпях постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°?

4.Β Β Β Β  Π’ Π²Π΅Ρ‚Π²ΠΈ Π½Π° рис. 12 . ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ комплСксноС сопротивлСниС Π²Π΅Ρ‚Π²ΠΈ, Ссли частота Ρ‚ΠΎΠΊΠ° .
ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: .

5.Β Β Β Β  Π’ Π²Π΅Ρ‚Π²ΠΈ Π½Π° рис. 15 . ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ комплСксноС сопротивлСниС Π²Π΅Ρ‚Π²ΠΈ, Ссли частота Ρ‚ΠΎΠΊΠ° .
ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: .

6.Β Β Β Β  Π’ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 18 . ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ комплСксныС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ сопротивлСниС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ для .
ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: ; .

7.Β Β Β Β  ΠŸΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ индуктивности Ρ‚ΠΎΠΊ измСняСтся ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ А. ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ комплСкс Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ значСния напряТСния Π½Π° ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅.
ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: .

2. Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ элСмСнтов элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

2.1. АктивноС сопротивлСниС

Π’ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ сопротивлСнии напряТСниС ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅, поэтому Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ напряТСния ΕͺR ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Δͺ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ Π² ΠΎΠ΄Π½Ρƒ сторону (рис.2.1). Они ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ прямой ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… прямых. ΠŸΡ€ΠΈ этом связка Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΕͺR ΠΈ Δͺ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, Π½ΠΎ Π²ΠΎ всСх случаях ΡƒΠ³ΠΎΠ» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅. Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹, Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΠ΅ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ прямой, Π½Π΅ сливались ΠΈ Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΌΡ‹Π΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ΅Π½Π΄ΡƒΠ΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΡ… Π½Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ, достаточно ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΌ расстоянии Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°.

2.2. Π˜Π½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

Π’ индуктивности Ρ‚ΠΎΠΊ отстаСт ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ ΠΎΡ‚ напряТСния Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ‚Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π°. На Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ ΡƒΠ³ΠΎΠ» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ ΕͺL ΠΈ Δͺ составляСт 90ΒΊ. И здСсь связка Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΕͺL ΠΈ Δͺ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ сориСнтирована ΠΊΠ°ΠΊ ΡƒΠ³ΠΎΠ΄Π½ΠΎ, Π½ΠΎ ΠΈΡ… Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎΠ΅ располоТСниС Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ. ΠŸΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² часовой стрСлки Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ΠΈ ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ напряТСния ΕͺL, Π° Π·Π° Π½ΠΈΠΌ с отставаниСм Π½Π° 90ΒΊ слСдуСт Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Δͺ (рис.2.2).

2.3. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ

Π’ Смкости напряТСниС отстаСт ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ‚Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π°. Π£Π³ΠΎΠ» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ ΕͺC ΠΈ Δͺ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ 90ΒΊ, Π½ΠΎ здСсь ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² часовой стрСлки Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ΠΈ ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Π·Π° Π½ΠΈΠΌ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ напряТСния (рис.2.3).

Π£ΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎΠ΅ располоТСниС Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² Π½Π° Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ°Ρ… ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ мСсто ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… направлСниях стрСлок напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π° схСмС рассматриваСмого элСмСнта.

3. ЭлСктричСская Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии элСмСнтов

Π—Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 3.1. ВрСбуСтся ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΡƒΡŽ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, состоящСй ΠΈΠ· ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных элСмСнтов (рис.3.1.).

Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠ΅ΠΌ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„Π° Π² Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅: напряТСниС, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ суммС напряТСний Π½Π° всСх элСмСнтах:

Εͺ = ΕͺR1 + ΕͺL + ΕͺR2 + ΕͺC (3.1)

Π‘ΡƒΠΌΠΌΡƒ напряТСний Π² ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ части уравнСния записываСм Π² Ρ‚ΠΎΠΌ порядкС, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π° (ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π°ΠΆΠΈΠΌΠ°) ΠΊ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ d (Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ Π·Π°ΠΆΠΈΠΌΡƒ) Π²ΡΡ‚Ρ€Π΅Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ элСмСнты. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ порядкС Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹. ΠŸΡ€ΠΈ построСнии Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‰Π°Π΅ΠΌ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ стрСлки напряТСния Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ элСмСнтС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ совпадаСт с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ стрСлки Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

ΠŸΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅ΠΌ с Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Ρ‚.ΠΊ. Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ являСтся ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ для всСх элСмСнтов (рис.3.2, Π°).

ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ элСмСнт, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΡ‹ встрСчаСм ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, –активноС сопротивлСниС R1. Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ напряТСния Π½Π° Π΅Π³ΠΎ Π·Π°ΠΆΠΈΠΌΠ°Ρ… ΕͺR1 направляСм ΠΏΠΎ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Δͺ, совмСстив Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° этих Π΄Π²ΡƒΡ… Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² (рис.3.2, Π±). Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ элСмСнт – ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ L. НапряТСниС ΕͺL Π½Π° Π½Π΅ΠΉ согласно ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ 3.1 ΠΌΡ‹ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΕͺR1. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΎ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΕͺL совмСщаСм с ΠΊΠΎΠ½Ρ†ΠΎΠΌ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΕͺR1 ΠΈ Π² соотвСтствии с ΠΏ.2.2. направляСм Π΅Π³ΠΎ Π²Π²Π΅Ρ€Ρ… – Π² сторону опСрСТСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (рис.3.2, Π²). К ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΕͺL пристраиваСм Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΕͺR2, направляя Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Δͺ (рис.3.2, Π³).

ПослСдний Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ – ΕͺC пристраиваСм ΠΊ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΕͺR2, направляя Π΅Π³ΠΎ Π² сторону отставания ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Ρ‚.Π΅. Π²Π½ΠΈΠ· (рис.3.2, Π΄). Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Εͺ, ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΕͺR1 Π² ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ† Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΕͺC, ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ суммС всСх Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ… Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ², опрСдСляСт Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ (рис.3.2, Π΅).

Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ вСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° позволяСт ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡ‚ΡŒ напряТСния Π½Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… участках элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. НапримСр, напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ a ΠΈ b складываСтся ΠΈΠ· напряТСний Π½Π° Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ сопротивлСнии R1 ΠΈ индуктивности L, поэтому Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Εͺab, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ ΠΈΠ· Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΕͺR1 Π² ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ† Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΕͺL (ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠΌ). Аналогично ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ ΠΈ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Εͺbd, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ суммС Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΕͺR2 ΠΈ ΕͺC.

Π—Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 3.2. По Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ (рис.3.3) Π½Π°Ρ‡Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ, для ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΎΠ½Π° построСна.

На Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ ΠΏΡΡ‚ΡŒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² напряТСний, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π² суммС Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Εͺ:

Εͺ = Εͺ1 + Εͺ2 + Εͺ3 + Εͺ4 + Εͺ5.

Из этого ΠΌΡ‹ Π΄Π΅Π»Π°Π΅ΠΌ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСская Ρ†Π΅ΠΏΡŒ состоит ΠΈΠ· ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных пяти элСмСнтов, ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊ.

НапряТСниС Εͺ1 Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ элСмСнтС отстаСт ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π° 90ΒΊ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, это – Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ элСмСнт – Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Εͺ2 ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅Π½ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Δͺ, совпадаСт с Π½ΠΈΠΌ ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅. НапряТСниС Εͺ3 ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ Π½Π° 90ΒΊ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ элСмСнт – ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π§Π΅Ρ‚Π²Π΅Ρ€Ρ‚Ρ‹ΠΉ элСмСнт – Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ‚.ΠΊ. напряТСниС Εͺ4 отстаСт ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π° 90ΒΊ (находится Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΡ„Π°Π·Π΅ с напряТСниСм Εͺ3). И, Π½Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ†, послСдний элСмСнт – снова Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС, Ρ‚.ΠΊ. напряТСниС Π½Π° Π½Π΅ΠΌ совпадаСт ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ с Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ – Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Εͺ5 ΠΈ Δͺ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ Π² ΠΎΠ΄Π½Ρƒ сторону. ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ Π²ΠΈΠ΄ схСмы ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ Π½Π° рис.3.4.

ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌ

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π³ΠΎ понимания ΠΈ наглядности прСдставлСния процСсса, ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ ΠΏΠΎ гармоничСскому Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ.

Π‘ΡƒΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°: ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ , ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ ΠΏΠΎ гармоничСскому Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ графичСски ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹ ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ.

Для этого ΠΈΠ· ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О оси ОXоткладываСтся Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π΅ рассматриваСмого колСбания (рис. 6.5).

Рис. 6.5. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌ

Если Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ привСсти Π²ΠΎ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² часовой стрСлки с цикличСской частотой, Ρ‚ΠΎ проСкция Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Π° ось ОΠ₯ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ:

. (6.13)

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, достигаСтся ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ гармоничСского Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° (6.5).

Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС вСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° – это ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² часовой стрСлки Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½Ρ‹Ρ… (Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ…) Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ гармоничСских Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½.

ЛСкция 7. Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Бвязь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΈ напряТСниСм Π² элСмСнтах элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°

Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌΡƒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π·Π° врСмя, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, выдСляСт Π² Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ сопротивлСнии Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠΆΠ΅ количСство Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ.

Для постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ДТоуля-Π›Π΅Π½Ρ†Π°

, (7.1)

Π³Π΄Π΅ Q– количСство Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹, выдСляСмоС Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅.

Если , Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°, (7.2)

Π³Π΄Π΅ Π’— ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Ома

, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°. (7.3)

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ мСняСтся ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ , (7.4)

Π³Π΄Π΅ – Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Рассмотрим ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΠΊ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ dt, для ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ постоянным (рис. 7.1).

Рис. 7.1. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ

Π’ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ с Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ (7.3)

, (7.5)

Π³Π΄Π΅ — количСство Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ выдСляСтся Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π·Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΠΊ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ.

Для нахоТдСния количСства Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹, Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π·Π° ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄, ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (7.5).

; (7.6)

(7.7)

А в

. (7.8)

Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄. Π˜Π½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» ΠΎΡ‚ пСриодичСской Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π·Π° 1 ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ 0.

ГСомСтричСски это ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ‚Ρ€Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ пСриодичСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ (рис 7.2).

Рис. 7.2. ΠŸΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ функция

Анализируя ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» А ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ:

, Ρ‚.Π΅.. (7.9)

Бравнивая выраТСния (7.3) ΠΈ (7.9) ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ:

(7.10)

ΠΈΠ»ΠΈ , (7.11)

Π³Π΄Π΅ I– Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Бвязь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΈ напряТСниСм Π² элСмСнтах элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

АктивноС сопротивлСниС

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ имССтся Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (рис. 7.3).

Π  ис. 7.3. ЭлСктричСская Ρ†Π΅ΠΏΡŒcΠ°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм

Условия:

1) Ο†Π° > Ο†Π²;

2) напряТСниС источника Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ измСняСтся ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ

. (7.12)

Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠ΅ΠΌ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„Π° для элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ (рис. 7.3):

u = uR. (7.13)

По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Ома , (7.14)

, (7.15)

Π³Π΄Π΅ – Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС, Ρ‚.Π΅.

. (7.16)

Бравнивая выраТСния (7.12) ΠΈ (7.16) Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π° Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ сопротивлСнии Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈ напряТСниС ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ (рис. 7.4).

ПодСлим Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (7.15) Π½Π° ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ:

, (7.17)

Π³Π΄Π΅ и– соотвСтствСнно Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ напряТСния Π½Π° Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ сопротивлСнии.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома для Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ напряТСния Π½Π° Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ сопротивлСнии:

(7.18)

Рис. 7.4. Π“Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ напряТСния Π½Π° Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ сопротивлСнии ΠΈ вСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ°

ВСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ RLC-Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

Главная β†’ ВСория элСктричСских Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ β†’ ВСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ RLC-Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

ВСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ RLC-Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

ВСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ RLC-Ρ†Π΅ΠΏΠΈ (рис. 3) соотвСтствуСт комплСксной схСмС замСщСния Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Π°ΠΌ качСствСнного построСния Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌ.


ВСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ RLC-Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Ρ‹ Π΄Π²Π° Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Π° Π’Π”: Π² Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π΅ рисунка Π’Π” построСна с использованиСм суммирования Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΏΠΎ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Ρƒ Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΠ° (Π½Π° Π’Π” ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ комплСксныС Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹), Π° справа – ΠΏΠΎ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Ρƒ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° (Π½Π° Π’Π” ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ комплСксныС Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ значСния).

Π’Π” позволяСт Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π£Π‘Π  Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° основании ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ Π’Π” Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»

U=UR2+(ULβˆ’UC)2;    φ=Ξ±uβˆ’Ξ±i=arctgULβˆ’UCUR.

ΠžΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈ ZL = ZC ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ UL = UC, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ  участок LC ≑ ΠšΠ— ΠΈ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ рСзонанс напряТСний, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° uR = u, Π° синусоиды uL(t), uC(t), имСя Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹, находятся Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΡ„Π°Π·Π΅ ΠΈ поэтому ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ.

ΠŸΡ€ΠΈ рСзонансС Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ совпадаСт ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ с напряТСниСм, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Π° Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ чисто Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ.

Если ZL > ZC, ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ UL > UC, Ο† > 0, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ напряТСниС ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€.

Если ZLZC, ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ UL = ZLIUC = ZCI, Ο†

ВСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ°,Β  ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ RLC-Ρ†Π΅ΠΏΡŒΒ 

15.10.2015, 17681 просмотр.

21. Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Π½Π° комплСксной плоскости. Π€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠΈ, напряТСниями.

Π‘ΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ², ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ Π­Π”Π‘, напряТСния, Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‚. Π΄., называСтся Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠΎΠΉ. Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ наглядно ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Ρ…ΠΎΠ΄ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΌ построСнии Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ нСпосрСдствСнно ΠΈΠ· Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹ ΠΈ Ρ„Π°Π·Ρ‹ искомых Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½. ΠŸΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ (качСствСнноС) построСниС Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ аналитичСском Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ слуТит Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»Π΅ΠΌ коррСктности Ρ…ΠΎΠ΄Π° Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΈ позволяСт Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Π½Ρ‚, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ находятся опрСдСляСмыС Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹. ΠŸΡ€ΠΈ построСнии Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌ для Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ соСдинСниСм элСмСнтов Π·Π° Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ (ΠΎΡ‚ΠΏΡ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ) Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ слСдуСт ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π° ΠΊ Π½Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΠΎΠ΄ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ ΡƒΠ³Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΡΡ‚Ρ€Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ напряТСний Π½Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтах. Для Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ соСдинСниСм элСмСнтов Π·Π° Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ (ΠΎΡ‚ΠΏΡ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ) Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ слСдуСт ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ напряТСния ориСнтируя ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅Π³ΠΎ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… вСтвях. Для наглядного опрСдСлСния Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΈ Ρ„Π°Π·Ρ‹ напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ топографичСскиС Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹. Они ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой соСдинСнныС соотвСтствСнно схСмС элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π½Π° комплСксной плоскости, ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΈΡ… ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹. На топографичСской Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ собой Π² ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΡƒΡŽ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ, порядок располоТСния Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² напряТСний строго соотвСтствуСт порядку располоТСния элСмСнтов Π² схСмС, Π° Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ падСния напряТСния Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌ элСмСнтС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΊ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСния Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΌ элСмСнтС. ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ схСмы:ΠŸΡ€ΠΈ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ… ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ напряТСнии Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ схСмынайдСнныС значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² (см. Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΡŽ β„– 5) Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹:;;.

ΠŸΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² осущСствляСтся нСпосрСдствСнно Π½Π° основании извСстных Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΈΡ… комплСксов. Для построСния топографичСской Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π²Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ осущСствим расчСт комплСксных ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² (Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ построСния топографичСской Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ расчСт комплСксов напряТСний Π½Π° элСмСнтах Ρ†Π΅ΠΏΠΈ с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ суммированиСм Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² напряТСний вдоль ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π° нСпосрСдствСнно Π½Π° комплСксной плоскости). ΠŸΡ€ΠΈ построСнии топографичСской Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ². Π§Π°Ρ‰Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚.Π’ этом случаС с учСтом того,Β Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² элСктротСхникС принято, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ большСго ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° ΠΊ ΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅ΠΌΡƒ, ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» искомой Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρƒ ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΉ плюс ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π½Π° элСмСнтС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ этими Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Если Π½Π° ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄Π° встрСчаСтся источник Π­Π”Π‘, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» искомой Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρƒ ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΉ плюс Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° этой Π­Π”Π‘, Ссли Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄Π° совпадаСт с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π­Π”Π‘, ΠΈ минус Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π­Π”Π‘, Ссли Π½Π΅ совпадаСт. Π­Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС Π½Π° источникС Π­Π”Π‘ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ΅ Π­Π”Π‘.

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ² Π½Π° схСмС ΠΏΠΎ рис. 1 Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСмСнтами Ρ†Π΅ΠΏΠΈ e ΠΈ a ΠΈ приняв ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π° Π·Π° Π½ΡƒΠ»ΡŒ( ), ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ этих Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ:

ΠΈΠ»ΠΈ

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… вычислСний ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ . Но Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊΠ΅ ΠΈ Π° Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ U, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΊ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Π° ΠΎΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ 120 Π’. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„Π° выполняСтся, Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, вычислСния Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Ρ‹ Π²Π΅Ρ€Π½ΠΎ. Π’ соотвСтствии с ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π°ΠΌΠΈ строится топографичСская Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° Π½Π° рис. 2. Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ², ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ‚ΠΎΠΏΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ, ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² Ρ‚ΠΎΠΊΠ°: для рСзистивных элСмСнтов ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹, для ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Смкостных – ΠΎΡ€Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌ для Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° нСсиммСтричных Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ² (ЛСкция β„–18)

НСсиммСтричныС Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… случаях (ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ΅ Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ холостой Ρ…ΠΎΠ΄) ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ°Π½Π°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π½Π° основС построСния Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌ.

Рассмотрим Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ ΠΎΠ±Ρ€Ρ‹Π²Π° ΠΈ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ³ΠΎ замыкания Ρ„Π°Π·Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ соСдинСнии Π² Π·Π²Π΅Π·Π΄Ρƒ для Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…- ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ…ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ систСм. ΠŸΡ€ΠΈ этом Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ сопоставлСниС с симмСтричным Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ. Для этой Ρ†Π΅ΠΏΠΈ (см. рис.1,Π°) вСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠΈ напряТСний ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° Π½Π° рис. 1,Π± (принято, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ° носит Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ-ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€). Π—Π΄Π΅ΡΡŒ

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Ρ‹Π²Π΅ Ρ„Π°Π·Ρ‹ А Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ ΠΊ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ Π½Π° рис. 2.

Π’ этом случаС

.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠΌ Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠΈ Ρ„Π°Π·Ρ‹ А (трСхпроводная систСма) ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ мСсто вСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° Π½Π° рис. 3. Из Π½Π΅Π΅ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚: ; ; ; ; .

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Ρ‹Π²Π΅ Ρ„Π°Π·Ρ‹ А Π² Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ…ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ систСмС (Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ Π½Π° рис. 1,Π° ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠΌ, Π° Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° — ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠΌ Π½Π° рис. 1,Π±) ; ; .

Π‘ΠΈΠΌΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ соСдинСнии Π² Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊ ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ этому ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽ вСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° напряТСний ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° рис. 4.

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ способС соСдинСния Ρ„Π°Π· Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° ; ; ; ; ; .

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Ρ‹Π²Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π° Π² Ρ„Π°Π·Π΅ А-Π’ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ это Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· схСмы Π½Π° рис. 5, ; , ΠΏΡ€ΠΈ этом сами Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ ΠΈ Π² силу автономности Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Ρ„Π°Π· ΠΏΡ€ΠΈ соСдинСнии Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ Π² Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 4,Π°. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ,
; ; .

ЦСпь ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Ρ‹Π²Π΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π° А-А’ ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ этому ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽ вСкторная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° рис.6.

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ

; ; .

ΠœΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… цСпях

МгновСнная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ источника энСргии Ρ€Π°Π²Π½Π° суммС ΠΌΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… мощностСй Π΅Π³ΠΎ Ρ„Π°Π·:

.

Активная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°, опрСдСляСмая ΠΊΠ°ΠΊ срСднСС Π·Π° ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ мощности, Ρ€Π°Π²Π½Π°

.

БоотвСтствСнно активная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠ° с ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ Π² сопротивлСнии Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π°

,

рСактивная

и полная

.

Буммарная активная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ симмСтричной Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ систСмы

. (1)

Учитывая, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² симмСтричном Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ для Π·Π²Π΅Π·Π΄Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ мСсто ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ

ΠΈ для Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΠ° —

Π½Π° основании (1) для ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… способов соСдинСния Ρ„Π°Π· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

,

Π³Π΄Π΅ j — ΡƒΠ³ΠΎΠ» сдвига ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌΠΈ напряТСниСм ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ.

Аналогично

Π”ΠΎΠΊΠ°ΠΆΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ свойство ΡƒΡ€Π°Π²Π½ΠΎΠ²Π΅ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ систСмы ВСсла ΠΈ симмСтричной Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ систСмы.

1. Двухфазная систСма ВСсла

Π’ соотвСтствии с рис. 7


(2)
. (3)

Π‘ ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ (2) ΠΈ (3)

.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, суммарная мгновСнная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ„Π°Π· Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° постоянная, равная суммарной Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ мощности источника.

2. БиммСтричная трСхфазная Ρ†Π΅ΠΏΡŒ

Π’ΠΎΠ³Π΄Π°

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π°

,

Ρ‚.Π΅. ΠΈ для симмСтричной Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ свойство ΡƒΡ€Π°Π²Π½ΠΎΠ²Π΅ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ.

Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ мощности Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… цСпях

НиТС рассмотрСны практичСскиС схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² для измСрСния мощности Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… цСпях.

1. ЧСтырСхпроводная систСма, нСсиммСтричный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ.

ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Π°Ρ Π½Π° рис. 8 схСма называСтся схСмой Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ².

Буммарная активная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ сумма ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΈΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²

.

2. ЧСтырСхпроводная систСма, симмСтричный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ.

Если Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ симмСтричный, Ρ‚ΠΎ для опрСдСлСния суммарной Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ мощности достаточно ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ (Π»ΡŽΠ±Ρ‹ΠΌ), Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌ ΠΏΠΎ схСмС Π½Π° рис. 8. Π’ΠΎΠ³Π΄Π°, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΏΡ€ΠΈ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° Π² Ρ„Π°Π·Ρƒ А,

. (4)

3. ВрСхпроводная систСма, симмСтричный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ.

ΠŸΡ€ΠΈ отсутствии доступа ΠΊ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ послСдняя создаСтся искусствСнно с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… рСзисторов ΠΏΠΎ схСмС Β«Π·Π²Π΅Π·Π΄Π°Β», ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 9 – схСма Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° с искусствСнной Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ. ΠŸΡ€ΠΈ этом Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ условия , Π³Π΄Π΅ — собствСнноС сопротивлСниС ΠΎΠ±ΠΌΠΎΡ‚ΠΊΠΈ Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° суммарная активная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ систСмы опрСдСляСтся согласно (4).

4. ВрСхпроводная систСма, симмСтричный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ; ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ мощности.

Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° ΠΏΡ€ΠΈ симмСтричном Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π΅ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π’ этом случаС схСма Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ΄ ΠΏΠΎ рис. 10,Π°. Богласно Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ Π½Π° рис. 10,Π± измСряСмая ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, суммарная рСактивная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

5. ВрСхпроводная систСма, нСсиммСтричный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ.

ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Π°Ρ Π½Π° рис. 11 схСма называСтся схСмой Π΄Π²ΡƒΡ… Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ². Π’ Π½Π΅ΠΉ сумма ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² Ρ€Π°Π²Π½Π° суммарной Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ мощности Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.

Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, показания ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ схСмС:

.

Π’ΠΎΠ³Π΄Π°

Π’ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ссли Π² схСмС Π½Π° рис. 11 ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ мСсто симмСтричный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, Ρ‚ΠΎ Π½Π° основании ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΡƒΠΌΠΌΠ°Ρ€Π½ΡƒΡŽ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

. (5)

Π›ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°

  1. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ: Π£Ρ‡Π΅Π±. для Π²ΡƒΠ·ΠΎΠ² /Π“.Π’.Π—Π΅Π²Π΅ΠΊΠ΅, П.А.Ионкин, А.Π’.ΠΠ΅Ρ‚ΡƒΡˆΠΈΠ», Π‘.Π’.Π‘Ρ‚Ρ€Π°Ρ…ΠΎΠ². –5-Π΅ ΠΈΠ·Π΄., ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ€Π°Π±. β€“Πœ.: Π­Π½Π΅Ρ€Π³ΠΎΠ°Ρ‚ΠΎΠΌΠΈΠ·Π΄Π°Ρ‚, 1989. -528с.
  2. БСссонов Π›.А. ВСорСтичСскиС основы элСктротСхники: ЭлСктричСскиС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Π£Ρ‡Π΅Π±. для студСнтов элСктротСхничСских, энСргСтичСских ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉ Π²ΡƒΠ·ΠΎΠ². –7-Π΅ ΠΈΠ·Π΄., ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ€Π°Π±. ΠΈ Π΄ΠΎΠΏ. β€“Πœ.: Π’Ρ‹ΡΡˆ. шк., 1978. –528с.

ΠšΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ вопросы ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ

  1. Π’ симмСтричной Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΡˆΠ΅Π» ΠΎΠ±Ρ€Ρ‹Π² Ρ„Π°Π·Ρ‹. Π§Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ°ΠΆΠ΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½Π°ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ источника ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠ°?
  2. ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: .

  3. Π’ΠΎ сколько Ρ€Π°Π· ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 6,Π° мСньшС мощности Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 4,Π°?
  4. ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: Π² Π΄Π²Π° Ρ€Π°Π·Π°.

  5. Π’ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 10,Π° симмСтричная Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ° составлСна ΠΈΠ· рСзистивных элСмСнтов. Π§Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ°ΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€?
  6. ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: .

  7. Π’ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 10,Π° симмСтричная Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ° с Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм соСдинСна Π² Π·Π²Π΅Π·Π΄Ρƒ. Π›ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС .
  8. ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΈΠ΅ Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°.

    ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: .

  9. Π’ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 11 Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΎΠΉ слуТат Π΄Π²Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… кондСнсатора с Π₯Π‘=100 Ом, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ А ΠΈ Π’, Π’ ΠΈ Π‘ соотвСтствСнно. Π›ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС .
  10. ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ показания Π²Π°Ρ‚Ρ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ².

    ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: .

  11. На основС построСния Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠΈ напряТСний для симмСтричного Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° рис. 11 Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (5).

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ

Π’Π°Ρˆ адрСс email Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½. ΠžΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ поля ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ *