Потужність у колах синусоїдного струму

Передача енергії W по електричному колу (наприклад, по лінії електропередачі), розсіювання енергії, тобто перехід електромагнітної енергії в теплову, а також й інші види перетворення енергії характеризуються інтенсивністю, з якої протікає процес, тобто тим, скільки енергії передається по лінії в одиницю часу, скільки енергії розсіюється в одиницю часу. Інтенсивність передачі або перетворення енергії називається потужністю р. Сказаному відповідає математичне визначення:

(6.14)

Вираз для миттєвого значення потужності в електричних колах має вигляд:

. (6.15)

Прийнявши початкову фазу напруги за нуль, а зсув фаз між напругою й струмом за (), одержимо наступний вираз

(6.16)

Примітка:

.

Рис. 6.32. Часові діаграми напруги, струму та потужності

Отже, миттєва потужність має постійну складову й гармонійну складову, кутова частота якої в 2 рази більше кутової частоти напруги й токи.

Коли миттєва потужність від’ємна, а це має місце (див. рис. 6.32), коли u й i різних знаків, тобто коли напрямки напруги й струму у двополюснику протилежні, енергія повертається із двополюсника джерелу живлення.

Таке повернення енергії джерелу відбувається за рахунок того, що енергія періодично запасається в магнітних й електричних полях відповідно індуктивних й ємнісних елементів, що входять до складу двополюсника. Енергія, яку віддає джерело двополюснику протягом часу t дорівнює .

Середнє за період значення миттєвої потужності називається активною потужністю

.

Беручи до уваги, що , з (6.16) одержимо:

. (6.17)

Активна потужність, споживана пасивним двополюсником, не може бути від’ємною (інакше двополюсник буде генерувати енергію), тому, тобто на вході пасивного двополюсника. Випадок Р =0, теоретично можливий для двополюсника, що не має активних опорів, а містить тільки ідеальний індуктивний й ємнісний елементи.

Розглянемо миттєву потужність в кожному з елементів R, L та C окремо.

Дата добавления: 2014-10-23; Просмотров: 1092; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!