Материал: Конспект лекций (часть 1) Составители А. М. Коленченко Е. Н. Коленченко саранск

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
        1. 1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   56

Индуктивность в цепи синусоидального тока

Дляпростотыанализаактивноесопротивление катушки будем считать равным нулю. Пусть по катушке индуктивности (рис.5.17) протекает ток:iImsin(ωtψi).Этот ток наводит в катушке ЭДС самоиндукции, равную


Рис.5.17

eL

. I

Изображение тока в комплексном виде: i

ejωt.
. m

 Ldi.

dt

В п. 5.4.2. было показано, что для получения производной синусоидальной

функции достаточно ее изображение умножить на величину jω


.jωL I

ejωtωL I
e
ej(ωt90) .
L. mm

Следовательно,ЭДСсамоиндукцииотстаетпофазеоттоканаугол90


LВнешнее напряжение источника uuуравновешивается ЭДС самоиндукции

eL. Следовательно, uL

  eL

Ldi.

dt

Очевидно, что uL

. j ω L I

ejωt

ωL I

ej(ωt90) .

m m .Следовательно,напряжениенаиндуктивностиопережаетпофазеток на 90 .


Произведение ωL xL

называется индуктивным сопротивлением.

Векторная диаграмма имеет вид рис.5.18. Если комплекс тока в цепи

I ej(ωtψi)

I m, то комплексы

действующих значений напряжения и ЭДС:

L U ω L I ej(ωtψi 90) ;

L E ω L I ej(ωtψi90) .



Рис.5.18

Мгновенное значение мощности в цепи с индуктивностью:

pL uL

i ULm

 Im

sinω tψ

 i

  • π  sinωtψ 


2

2


 i

 U I

1 cos π

 cos 2  ωt 2 ψ

π


iLmm

2 2 i

 UL

I cos 2  ωt 2 ψ

 i

  • π  U


2
L

 I sin2  ω t 2 ψ.

Графики зависимостей

uL, iи e

от времени и

pf(t)

имеют вид,

показанный на рис. 5.19 (для простоты принято ψi 0 ).

За время от 0 до T, когда uи i

4 L

положительны, мощность pтакже

положительна. Энергия wÌ

Li2 из

2

источника переходит в катушку и затрачивается на создание магнитного



Рис.5.19

поля. За время от

Tдо

4

Tток i

2

убывает, но положителен, а uLи отрицательны. Энергия магнитного поля возвращается в источник и т.д.

pL–

Следовательно, для цепи с идеальной индуктивностью среднее за период

значение мощности равно 0, т.е.


T
1T

PLpLdt 0 .

0

В такой цепи происходит непрерывный процесс обмена энергией между источником и магнитным полем катушки индуктивности.

Амплитудное значение мощности называется реактивнойиндуктивной мощностью

L LQxI2 .

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/179017