Základy elektrotechniky

Podobné dokumenty
VY_32_INOVACE_06_III./1._OBVOD STŘÍDAVÉHO PROUDU

1A Impedance dvojpólu

Vznik a vlastnosti střídavých proudů

1 Elektrotechnika 1. 11:00 hod. = + Δ= = 8

Fázorové diagramy pro ideální rezistor, skutečná cívka, ideální cívka, skutečný kondenzátor, ideální kondenzátor.

Vítězslav Stýskala, Jan Dudek. Určeno pro studenty komb. formy FBI předmětu / 06 Elektrotechnika

Podívejte se na časový průběh harmonického napětí

Vznik střídavého proudu Obvod střídavého proudu Výkon Střídavý proud v energetice

3.1.2 Harmonický pohyb

Harmonický průběh napětí a proudu v obvodu

1 Elektrotechnika 1. 11:00 hod. R. R = = = Metodou postupného zjednodušování vypočtěte proudy všech větví uvedeného obvodu. U = 60 V. Řešení.

FYZIKA 2. ROČNÍK. Příklady na obvody střídavého proudu. A1. Určete induktanci cívky o indukčnosti 500 mh v obvodu střídavého proudu o frekvenci 50 Hz.

13 Měření na sériovém rezonančním obvodu

2. STŘÍDAVÉ JEDNOFÁZOVÉ OBVODY

4. TROJFÁZOVÉ OBVODY

Zadané hodnoty: R L L = 0,1 H. U = 24 V f = 50 Hz

Základy elektrotechniky

teorie elektronických obvodů Jiří Petržela analýza obvodů s regulárními prvky

TROJFÁZOVÁ SOUSTAVA ZÁKLADNÍ POJMY

Základy elektrotechniky

Určeno pro posluchače bakalářských studijních programů FS

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL

Rezistor je součástka kmitočtově nezávislá, to znamená, že se chová stejně v obvodu AC i DC proudu (platí pro ideální rezistor).

Cvičení 11. B1B14ZEL1 / Základy elektrotechnického inženýrství

Měření výkonu jednofázového proudu

Název úlohy: BIOIMPEDANCE CHARAKTERISTIKA

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_351

FYZIKA 3. ROČNÍK. Vlastní kmitání oscilátoru. Kmitavý pohyb. Kinematika kmitavého pohybu. y m

frekvence f (Hz) perioda T = 1/f (s)

FYZIKA II. Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy

Osnova kurzu. Základy teorie elektrických obvodů 3

Vybrané vlastnosti obvodů pracujících v proudovém módu a napěťovém módu

HARMONICKÝ USTÁLENÝ STAV - FÁZOR, IMPEDANCE

Základy elektrotechniky

FYZIKA II. Petr Praus 10. Přednáška Elektromagnetické kmity a střídavé proudy (pokračování)

3.1.3 Rychlost a zrychlení harmonického pohybu

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

FYZIKA. Rezonance v učivu o střídavých proudech

Číslicové a analogové obvody

Synchronní stroje. Φ f. n 1. I f. tlumicí (rozběhové) vinutí

Výkon střídavého proudu, účiník

Elektromagnetické pole

ÚLOHA Závaží pružin kmitá harmonicky amplituda = 2 cm, doba kmitu = 0,5 s. = 0 s rovnovážnou polohou vzh ru. Úkoly l :

3. Kmitočtové charakteristiky

3. Změřte závislost proudu a výkonu na velikosti kapacity zařazené do sériového RLC obvodu.

6. Střídavý proud Sinusových průběh

Nelineární obvody. V nelineárních obvodech však platí Kirchhoffovy zákony.

8. MOŽNOSTI PRO OMEZOVÁNÍ HARMONICKÝCH Úvod. Míra vlivu zařízení na napájecí síť Je dána zkratovým poměrem (zkratovým číslem)

Kmitání systému s 1 stupněm volnosti, Vlastní a vynucené tlumené kmitání

ITO. Semestrální projekt. Fakulta Informačních Technologií

Přechodné děje 2. řádu v časové oblasti

MĚŘENÍ NA ASYNCHRONNÍM MOTORU

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_352

Transformátory. Mění napětí, frekvence zůstává

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

Jednofázový měnič střídavého napětí

Czech Technical University in Prague Faculty of Electrical Engineering. Fakulta elektrotechnická. České vysoké učení technické v Praze.

STŘÍDAVÝ PROUD POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_355

Ochrany v distribučním systému

X31EO2 - Elektrické obvody 2. Kmitočtové charakteristiky

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium Studijní program Fyzika obor Učitelství fyziky matematiky pro střední školy

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

20ZEKT: přednáška č. 3

LABORATORNÍ CVIČENÍ Elektrotechnika a elektronika

ELEKTROMAGNETICKÉ POLE

Jaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením.

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY pro OPT

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_348

Připnutí LC větví FKZ k přípojnici 27 kv trakční napájecí stanice

E L E K T R I C K Á M Ě Ř E N Í

Kapacita, indukčnost; kapacitor-kondenzátor, induktor-cívka

SIGNÁLY A LINEÁRNÍ SYSTÉMY

Laboratorní úloha č. 2 Vzájemná induktivní vazba dvou kruhových vzduchových cívek - Faradayův indukční zákon. Max Šauer

Základní elektronické obvody

Obvody střídavého proudu: zobrazování a základní veličiny

Řešení: Odmocninu lze vždy vyjádřit jako mocninu se zlomkovým exponentem. A pro práci s mocninami = = = 2 0 = 1.

Číslicové a analogové obvody

KOMPLEXNÍ DVOJBRANY - PŘENOSOVÉ VLASTNOSTI

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS Řešené úlohy a postupy: Řízené LRC Obvody

Fyzikální praktikum...

Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2) Přednáška 1

FEROREZONANCE. Jev, který vzniká při přesycení jádra induktoru v RLC obvodu s nelineární indukčností (induktor s feromagnetickým jádrem).

Základy elektrotechniky řešení příkladů

KMITÁNÍ MECHANICKÉHO OSCILÁTORU

Necht na hmotný bod působí pouze pružinová síla F 1 = ky, k > 0. Podle druhého Newtonova zákona je pohyb bodu popsán diferenciální rovnicí

Obsah. Kmitavý pohyb. 2 Kinematika kmitavého pohybu 2. 4 Dynamika kmitavého pohybu 7. 5 Přeměny energie v mechanickém oscilátoru 9

STŘÍDAVÝ ELEKTRICKÝ PROUD Trojfázová soustava TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Harmonický ustálený stav pokyny k měření Laboratorní cvičení č. 1

Matematika I 12a Euklidovská geometrie

Mezi elementární komplexní funkce se obvykle počítají tyto funkce: f(z) = az + b,

Flyback converter (Blokující měnič)

Elektrická měření pro I. ročník (Laboratorní cvičení)

Rezonance v obvodu RLC

(test version, not revised) 9. prosince 2009

9 V1 SINE( ) Rser=1.tran 1

Přesnost měření efektivní hodnoty různými typy přístrojů (Předmět MPQ1)

Nauka o Kmitání Přednáška č. 4

Technická dokumentace === GRAF ===

Symbolicko - komplexní metoda II Sériové zapojení prvků R, L a C

Transkript:

Základy elektrotechniky 3. přednáška Řešení obvodů napájených haronický napětí v ustálené stavu

ZÁKADNÍ POJMY Časový průběh haronického napětí: kde: U u U. sin( t ϕ ) - axiální hodnota [V] - úhlový kitočet (kruhová frekvence) [s - ] ϕ - počáteční úhel T - doba periody π f π s T [ s, Hz, ]

Střední hodnota U s u U. sin( t ϕ ) Střední hodnota haronického napětí u za dobu jedné periody je rovna nule. Střední hodnota U s haronického průběhu napětí (resp. proudu) je definována za dobu jedné půlperiody. U S T T/ 0 u.dt T T/ 0 U. sint.dt U π 3

Efektivní hodnota U Efektivní hodnota U haronického průběhu napětí (resp. proudu) za dobu jedné periody je dána vztahe U T T 0 u.dt T T 0 U sin t.dt U Efektivní hodnotu haronického napětí a proudu označujee velkýi píseny bez indexu. Efektivní hodnota haronického proudu je definována jako taková hodnota stejnosěrného proudu, který se při průchodu rezistore vyvine stejné nožství tepla jako uvažovaný haronický proude běhe jedné periody. 4

Pozor! Měřicí přístroje napětí a proudu jsou cejchovány v efektivní hodnotě a většinou pro sinusový průběh! Napětí sítě doovního rozvodu je 30 V, což je efektivní hodnota a á haronický průběh. U. U.30 35V 5

Sybolicko-koplexní etoda (SKM) Řešení obvodů napájené haronickýi zdroji napětí nebo proudů:. Analyticky haronické veličiny jsou funkcí času (pracujee s okažitýi hodnotai), výpočet vede na soustavy gonioetrických rovnic, řešení časově veli náročné. Sybolicko-koplexní etodou využívá koplexní funkce reálné proěnné (času) řešení početně i časově éně náročné etodu lze použít: a) pro řešení obvodu v ustálené stavu b) ají-li zdroje napětí a proudu v obvodu haronický průběh c) je-li kitočet všech zdrojů stejný a v čase konstantní 6

Sybolicko-koplexní etoda (SKM) Při lineárních ateatických operacích se charakter haronické funkce neění, tzn.: všechna napětí (resp. proudy) jsou opět haronická se stejný kitočte příslušná ateatická operace zění jen aplitudu a fázi. > Vztahy ezi napětíi a proudy v obvodu lze jednoznačně vyjádřit jen vztahy ezi aplitudai a fázei. 7

SKM - využívá ožnosti reprezentace haronického průběhu koplexní čísle - znázornění v koplexní rovině. Y Y. e jϕ fázor - spojnice počátku a bodu Y Nechť se fázor pohybuje s úhlovou rychlostí v kladné sěru (tj. proti sěru pohybu hodinových ručiček). Poloha fázoru bude funkcí času (koplexní funkce reálné proěnné) dle: ŷ ˆ - rotující fázor j( t ϕ ) y Y ˆ j( t ϕ ) y Y e Y [cos( t ϕ) j sin( t ϕ)] 8

ˆ Y j( t ϕ ) y Y [cos( t ϕ) j sin( t ϕ)] Iaginární část rotujícího fázoru je haronická funkce Y. sin ( t ϕ ) I{ Y e j( t ϕ ) } I{ yˆ } 9

otující fázor napětí û uˆ U j( t ϕ ) U jϕ jt Uˆ j t kde: Uˆ U jϕ je fázor napětí o axiální hodnotě. Jeho okažitá hodnota je dána vztahe: u I { uˆ } 0

otující fázor proudu î iˆ I j( t ϕ ) I jϕ jt Iˆ j t kde: Iˆ I jϕ je fázor proudu o axiální hodnotě. Jeho okažitá hodnota je dána vztahe: i I{ iˆ}

Fázorový diagra FD je grafický zobrazení fázorů napětí a proudů. Zobrazuje: fázory napětí a proudu U ˆ, Iˆ a jejich vzájený fázový posuv ϕ ϕ ϕ nezávisí na čase. φ

Časová oblast Schéa Závislost u f(t) a i f(t) u.i Napětí a proud jsou ve fázi. u U sint u di dt Napětí předbíhá proud o π/. u U sint u C i dt Napětí se zpožďuje za proude o π/. u U sint 3

Koplexní rovina Schéa Vztah ezi Fázorový diagra uˆ, iˆ I{ u ˆ}.I{ˆ} i uˆ.iˆ Û j t Î jt Uˆ.Iˆ d I{î } I{ û } dt jt j t Û. j.î Û j. Î X induktivní reaktance I{ û } I{ î } C jt jt Û..Î Uˆ I C j jc kapacitní C reaktance X C ˆ 4

Vztahy ezi fázory napětí a proudu na sériové obvodu C I { uˆ} Û jt Û I { uˆ } I { uˆ, } I { uˆ C} jt Û Û Û Û Û C jt Obecně. Kirchhoffův zákon v koplexní tvaru: n Uˆ 0 K k Uˆ ( Û C jt j ) Iˆ jc Koplexní ipedance je n Zˆ ( j ) obecně platí: Zˆ j C Zˆ k k Ohův zákon: Û Ẑ. Î 5

ezonance Obvod C v libovolné zapojení se dostane do rezonance, jestliže jeho ipedance Z se pro určitou, frekvenci stane reálnou. Sériová rezonance (napěťová) Z ˆ j( - ) C Při rezonanci usí platit Z e{z} a I{Z} 0, > r C r rezonanční kitočet f r f r π C Pozor! Sériová rezonance je při alé (zatluení) nebezpečná, neboť na cívce i kondenzátoru vzniká značné přepětí - ůže být několikanásobně vyšší než napájecí napětí. 6

Vztahy ezi fázory napětí a proudu na paralelní obvodu C I{ Î jt î } I{ Î jt Î Î Î î Î Î C } I{ jt Î î C, } I{ jt î C } Obecně. Kirchhoffův zákon v koplexní tvaru: n k ˆ I k 0 Î ( j jc ) Û Koplexní aditance je Ŷ ( j jc ) obecně platí: Yˆ Yˆ k Ohův zákon: Î Ŷ Û. n k 7

8 V technické praxi se častěji vyskytuje obvod podle: Paralelní rezonance (proudová) )] ( [ ˆ C - j Y )] ( [ ˆ C - j C j j Y C r r r ) - ( C f r r π π - rezonanční kitočet zde závisí i na velikosti rezistoru