Расчёт Цепи Переменного Тока

[Flashton]

Здравствуйте. У меня есть несколько вопросов, подскажите пожалуйста. Некоторые из моих вопросов даже не про цепи переменного тока, а про закон Ома.

Дана схема (см. рис.), в ней 1, 2, 3 - это какие-то элементы или их совокупность, либо катушка индуктивности (L), либо источник ©, либо резистор ®.

Вопрос №1.

Правильны ли следующие отношения?

I₂ = U₂ / Z₂;

I₂ = U₃ / _Z2;

U₂ = I₂ * Z₂;

I₃ = U₃ / Z₃;

I₃ = U₂ / _Z3;

U₃ = I₃ * Z₃;

I₁ = U_ab / Z_ab;

U₁ = I₁ * Z₁;

U_ab = I₁ * Z_ab;

U_экв. = I_экв. * Z_экв;

I_экв. = I₁ + I_ab;

Z_экв. = Z₁ + ((Z₂ * Z₃)/(Z₂ + Z₃));

Если можете добавить к этому эщё какие-либо отношения, то добавьте, пожалуйста.

Вопрос №2.

Когда я считаю мощность (S = U * I^*), могут ли комплексы быть отрицательными?

Пример: S = U * I^* => 5e^-j8 * 16e^-j9

Вопрос №3.

Когда я считаю полную мощность (S = U * I^*), могут ли комплексы быть отрицательными?

Пример: S = U * I^* => 5e^-j8 * 16e^-j9

Вопрос №4.

Когда я считаю активную мощность (P = U * I^* * cos(f)), какой брать угол? Может ли этот угол быть отрицательным? Если может быть отрицательным то на что это влияет?

Пример: P = U * I^* * cos(f) => 5e^-j8 * 16e^-j9 * что тут за угол?

Вопрос №5.

Когда я считаю реактивную мощность (P = U * I^* * sin(f)), какой брать угол? Может ли этот угол быть отрицательным? Если может быть отрицательным то на что это влияет?

Пример: P = U * I^* * sin(f) => 5e^-j8 * 16e^-j9 * что тут за угол?

Вопрос №6.

Какие мощности (полная, активная, реактивная) могут быть отрицательными?

Вопрос №7.

При расчёте I_экв., в случае когда в схеме на месте №1 просто резистор, нужно учитывать силу тока этого резистора?

--------------------------

Спасибо, Антон.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Григорий Т.]

Iэкв. = I1 + Iab;

Это что значит?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Vitaliy129]

Iэкв. = I1 + Iab; - бред

I1=U/Zэкв

U2=U3

I1=I2+I3

соотношений можно кучу вывести подставляя одно в другое

Вопрос №4 и Вопрос №5

какой брать угол?

ответ: угол сдвига фаз, между током и напряжением то есть пси I минус пси U, пси - начальная фаза соответствующей величины.

Вопрос №2.

Когда я считаю мощность (S = U * I*), могут ли комплексы быть отрицательными?

на основании чего ты пришёл к тому, что комплексы у тебя отрицательные?

Угол может быть и положительным и отрицательным, активная мощность в принципе может быть отрицательной, тогда это говорит, что источник работает в режиме потребителя, в противном случае в режиме генератора. Реактивная мощность может быть отрицательной либо положительной в зависимости от характера, соответственно, ёмкостной или индуктивный (кажется так, хотя сомневаюсь). Ну и может быть такое что полная мощность отрицательная, но везде как правило берут модули. В твоей схеме на вряд ли будут отрицательные мощности, так как всего один источник.

Вопрос №7.

При расчёте Iэкв., в случае когда в схеме на месте №1 просто резистор, нужно учитывать силу тока этого резистора?

ответ: вопрос не корректен, так как формула кривая, какая ещё сила тока "этого" резистора???? у резистора не может быть силы тока, ток протекает через элемент и поэтому говорят, сила тока протекающая через элемент...

И ещё про мощность: в основном она получается отрицательной, когда студенту дают схему с криво подключенным ваттметром

Ищи книгу Зевеке З.В. Основы Теории Электрических Цепей там понятно написано, чтоб в преть не задавать глупых вопросов.

Изменено 20 июня, 2011 пользователем Vitaliy129

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Flashton]

Спасибо за ответы.

Что бы найти I₁, надо I₂ + I₃, а I_экв. = I₁ + I₂ + I₃, правильно?

Как делением U/Zэкв, можно найти I1?

Я только ещё разбираюсь, скачал книгу, которую Вы порекомендовали.

Пожалуйста, напишите мне все способы, как найти ток в цепи (I_экв.) и напряжение (U_экв.)

Изменено 20 июня, 2011 пользователем Flashton

[Григорий Т.]

Flashton, ты сначала определись, что такое I_экв и U_экв? На рисунке их в упор не видно.

[Flashton]

U_экв. = U (стрелка на схеме)

I_экв. - это ток цепи, не ветви отдельно, а всей цепи.

[Vitaliy129]

Спасибо за ответы.

Что бы найти I₁, надо I₂ + I₃, а I_экв. = I₁ + I₂ + I₃, правильно?

Как делением U/Zэкв, можно найти I1?

Я только ещё разбираюсь, скачал книгу, которую Вы порекомендовали.

Пожалуйста, напишите мне все способы, как найти ток в цепи (I_экв.) и напряжение (U_экв.)

опять бред написал про эквивалентный ток, эквивалентным током в этой цепи является ток I₁ он и есть сумма I₂ и I₃, если по твоему это не так, значит, я другую электротехнику учил.

[Flashton]

Спасибо. Я не знаю как правильно, я только предположил.

То есть I_экв. = I₂ + I₃, при том что I_экв. = I₁.

А напряжением, U_экв. = Z_экв. * I_экв..

Это правильно?

Изменено 21 июня, 2011 пользователем Flashton

[Vitaliy129]

Спасибо. Я не знаю как правильно, я только предположил.

То есть I_экв. = I₂ + I₃, при том что I_экв. = I₁.

А напряжением, U_экв. = Z_экв. * I_экв..

Это правильно?

это правильно

[Flashton]

Спасибо.

А можно найти I₁ как U_ab / Z_ab?

Если да, то такое соотношение правильно I₂ + I₃ = U_ab / Z_ab?

[Vitaliy129]

Спасибо.

А можно найти I₁ как U_ab / Z_ab?

Если да, то такое соотношение правильно I₂ + I₃ = U_ab / Z_ab?

можно, правильно

Изменено 21 июня, 2011 пользователем Vitaliy129

[Flashton]

Спасибо огромное!

Стал читать книгу Зевеке З.В., решать задачи появились вопросы:

1.) В некоторых задачах, где требуется расчитать I₁ или I_экв., при заданных I₂ и I₃ даже не нужно считать Z_экв. и U_экв., достаточно просто сложить токи I₂ + I₃?

Например для схемы I_R1 = I_экв. = I₂ + I₃, верно?

2.) По 2му закону Кирхгофа U = U_R + U_L + U_C, а нельзя сложить напряжения U_ab + U₁, что бы получить U_экв.?

3.) Какая фаза у U_экв. на векторной диаграмме, относительно I?

4.) Считая мощность полную может быть такое: S = 5e^-j25 * 6e^-j40, всмысле отрицательные комплексы у тока и напряжения быть могут?

5.) Правильно ли при U = 5e^j25 и I = 6e^j40 считать активную мощность как P = U*I*cos(f) = 5*6*cos15,

где угол обраузется, как разность 40 и 15 (угол тока минус угол напряжения)?

Изменено 21 июня, 2011 пользователем Flashton

[Alkarn]

1. Да, но не надо применять индекс "экв" - сбивает с толку, применяется при замене сложной цепи на простейшую, применяй лучше Iвх, Iin, I и т.д.

2. Неверно. U=UR1+UL=UR1+UAB=UR1+Uc+UR2.

3. Считать надо.

[Григорий Т.]

Flashton, что за напряжение у тебя на входе U? В смысле формы? Я к тому, что вопросы у тебя какие то противоречивые, в одном месте фаза, в другом е^j. И с обозначениями определись, наконец. Если пишешь U_R, а R в схеме два, то что мы должны думать? Если используешь U_экв, обозначь его на схеме. Если оно равно U, то пиши только U. Если, конечно, ждёшь какой то помощи.

[Alkarn]

4. Могут быть любые, вообще Sin(-30гр)=Sin(320гр), так что знак показывает только опережает или отстает ток по фазе относительно напряжения. В конденсаторе фаза тока +90гр, в катушке индуктивности - -90гр относительно напряжения.

5. Правильно.

[Flashton]

Спасибо за ответы.

Flashton, что за напряжение у тебя на входе U? В смысле формы? Я к тому, что вопросы у тебя какие то противоречивые, в одном месте фаза, в другом еj. И с обозначениями определись, наконец. Если пишешь UR, а R в схеме два, то что мы должны думать? Если используешь Uэкв, обозначь его на схеме. Если оно равно U, то пиши только U. Если, конечно, ждёшь какой то помощи.

Определюсь, действительно, я наверно много напутал. U_экв. у меня - это U эквивалентное, далее буду обозначать просто U. Под R1 и R2 имел ввиду U_R1 и U_R2, далее буду обозночать как U_R1 и U_R2.

[Flashton]

Правильно ли решать задачу следующим образом?

Дано: I₂, Z₂, I₃, Z₃, U_ab, Z₁.

Найти: I₁, I, U, U₁, S.

Делаю так:

I = I₁ = I₂ + I₃;

U₁ = I₁ * Z₁;

Z = Z₁ + ((Z₂ * Z₃)/(Z₂ + Z₃));

U = I * Z;

S = U * I^*;

Так решать правильно?

Ещё вопрос: правильно ли искать напряжения I₂ и I₃ следующим образом, если дано I₁, Z₁, Z₂, Z₃?

Z_ab = ((Z₂ * Z₃)/(Z₂ + Z₃));

U_ab = I₁ * Z_ab;

I₂ = U_ab / Z₂

I₃ = U_ab / Z₃

Это верно?

Подскажите, пожалуйста. А то я пока только разбираюсь и в своих действиях ещё не уверен.

Изменено 22 июня, 2011 пользователем Flashton

[Григорий Т.]

Всё верно. В первой части проще вычислить U=U₁+U_ab.

[Flashton]

Спасибо!

То есть Вы, для получения эквивалентного напряжения - U, просто сложили напряжение на не разветвлённом участке цепи U₁с напряжением на разветвлённом U_ab.

Блин, здорово! А я искал эквивалентное сопротивление, входной ток, ошибался в расчётах. Оказывается вот как просто - можно сложить.

[Григорий Т.]

Так ведь, сами говорили

По 2му закону Кирхгофа...

[Flashton]

Так ведь, сами говорили

По 2му закону Кирхгофа...

Я не буду называть университет в котором я учусь, просто скажу что нас весь семестр учули как заочников. Я ничего не понял, хотя все лекции вроде писал. Преподователь подсказывает только когда у него настроение хорошее, а это редкость

Сейчас вот разбираюсь сам. Прочитал Зевеке З.В., читаю задачник Шебес М.Р. по теории линейных электрических цепей. В общем пытаюсь разобраться сам.

[Flashton]

Если в задаче задаётся ток или напряжение на катушке индуктивности, то его надо домножать на e^j90?

Как лучше считать Z разветвлённого участка, в какой форме рациональней производить расчёт?

Изменено 23 июня, 2011 пользователем Flashton

[Григорий Т.]

В вашем случае, наверно, лучше в линейной комплексной Z=R+/-jX

[Flashton]

Спасибо.

То есть для расчётка эквивалентного сопротивления лучше писать так:

Z = Z₁ + ((Z₂ * Z₃) / (Z₂ * Z₃)) => (a1 + jb1) + [((a2 + jb2) * (a3 + jb3)) / ((a2 + jb2) + (a3 + jb3))]

Так?

А токи с напряжениями нужно домножать на e^j?

Изменено 23 июня, 2011 пользователем Flashton

[Alkarn]

Любое комплексное число можно представить как в алгебраической форме Z=a+ib, так и в показательной Z=|Z|*e^фи, где |Z|=sqr(a^2+b^2), фи=arctg(b/a). В показательной форме нельзя напрямую делать сложение двух чисел, надо переходить в алгебраическую, складывать, потом обратный переход. Зато просто перемножать. В алгебраической форме можно напрямую как складывать, так и перемножать (умножение, правда более громоздко. Поэтому задачи типа твоей, как правило, решаются в алгебраической форме, а конечный результат, если надо, переводят в показательную. Сопротивление катушки индуктивности равно iX_L=iwL=X_Leⁱ⁹⁰/