Чтение онлайн

Решение:

Первым шагом в вычислении Z является вычисление токов отдельных ветвей.

IR = E/R = 120/60 = 2 A 

Ix = E/Xc = 120/75 = 1,6 A

IL = E/XL = 120/50 = 2,4 A

Используя значения IR, Ic, IL, вычислим Ix и Iz

IX = IL — Ic = 2,4 – 1,6

Ix = 0,8 А (индуктивный)

I2z = (IR)2 + (Ix)2

I2z = (2)2 + (0,8)2 = 4,64

Iz = (4,64) = 2,15 A.

Используя значение Iz, вычислим Z.

Iz = E/Z

2,15 = 120/Z 

Z = 120/2,15 = 55,8 Ом

В завершение этой главы отметим, что мы рассмотрели все блоки, из которых строятся электрические цепи. При изложении материала использовались ранее изученные понятия и соотношения.

17-4. Вопрос

1. Чем отличаются вычисления импеданса для последовательной цепи переменного тока и для параллельной цепи?

РЕЗЮМЕ

• Конденсатор в цепи переменного тока оказывает противодействие любому изменению напряжения, так же как он это делает в цепи постоянного тока.

• Ток опережает по фазе напряжение на конденсаторе на 90 градусов.

• Противодействие, оказываемое конденсатором переменному току, называется емкостным реактивным сопротивлением. Оно обозначается Хс и вычисляется по формуле:

XC = 1/2fC

• Катушка индуктивности в цепи переменного тока противодействует любому изменению тока, так же как она это делает в цепи постоянного тока.

• На катушке индуктивности ток отстает по фазе от напряжения на 90 градусов.

• Противодействие, оказываемое катушкой индуктивности переменному току, называется индуктивным реактивным сопротивлением. Оно обозначается XL и вычисляется по формуле

XL = 2fL.

• Полное реактивное сопротивление последовательной цепи переменного тока определяется формулами X = XC — XL или X = XL — XC.

• Полное реактивное сопротивление последовательной цепи переменного тока является либо емкостным, либо индуктивным, в зависимости от того, какая величина больше, ХC или XL.

• В параллельной цепи реактивное сопротивление определяется с помощью формул

IZ = E/Z

где Iz определяется формулой Iz2 = (IR)2 + (IX)2, а Iх вычисляется по формуле IX = IC — IL или IX = IL — IC.

• Реактивное сопротивление параллельной цепи также может быть емкостным или индуктивным, в зависимости то того, какая величина больше IC или IL.

• Полное сопротивление цепи переменного тока называется импедансом. Он обозначается символом Z. В последовательной цепи Z2 = R2 + X2. В параллельной цепи I2Z = (IR)2 + (IX)2 и

IZ = E/Z

• Получена формула для закона Ома, который можно применять для пеней переменного тока:

I = E/Z

Глава 17. САМОПРОВЕРКА

1. Чему равны значения ХС, XL, X, Z и IT для цепи, изображенной на рис. 17-7?

Рис. 17-7.Последовательная цепь RLC.

2. Чему равны значения IC, IL, IX, IR и IZ для цепи, изображенной на рис. 17-8?

Рис. 17-8. Параллельная цепь RLC.

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

• Описать, как работает трансформатор.

• Объяснить, в каких единицах измеряется мощность трансформатора.

• Объяснить, как трансформатор работает в цепи.

• Описать разницу между повышающим, понижающим и развязывающим трансформаторами.

• Описать, как связаны отношения напряжений, токов и числа витков в обмотках трансформатора.

• Описать применения трансформаторов.

• Перечислить различные типы трансформаторов.

Трансформаторы позволяют передавать сигнал переменного тока из одной цепи в другую. При передаче сигнала, его напряжение может повышаться, понижаться или оставаться неизменным.

Если две электрически изолированные катушки разместить рядом друг с другом и приложить к одной из них переменное напряжение, то возникнет изменяющееся магнитное поле. Это изменяющееся магнитное поле индуцирует напряжение во второй катушке: такое явление называется электромагнитной индукцией. А описанное устройство называется трансформатором.