Yechish. Cho'g'lanma lampa aktiv qarshilik bo'lganligi uchun
P UΙ ifodadan
Ι P /U
100/ 220 0,45Α.
Kuchlanish va tok oniy qiymatlari quyidagicha yoziladi:
u 2 U sinωt ψu Um sin ωt 220sin ωt 310,2 sin ωt,
i 2I sinωt ψi Ιm
sin ωt
0,45sin ωt 0,63 sin ωt,
ϕ ψu ψi
0 0 0,
bunda
Um
220 310,2 V, Ιm
2 0,45 0,63 A.
Burchak chastotasi
ω 2πf
2 3,14 50 314 ,
Davri
Τ 1/ f
1/ 50 0 ,02 s .
Sinusoidal kuchlanish va tokning grafiklarini qurish uchun masshtab tanlaymiz:
mu 100 V/sm
mi 0,3 А/sm
mωt
60
grad / sm.
u(ω t), i(ω t) funksiyalar grafiklarini hamda U va I vektor diagrammasini quramiz (2.7-rasm, b, v).
Induktiv elementli elektr zanjirda sinusoidal tok. Induktiv qarshilik
Amalda har qanday induktiv g'altak aktiv qarshilik r va induktivlik L ga ega. Induktiv g'altak sxemada ko'pincha ketma-ket
ulangan rezistor (aktiv
qarshilik) va induktiv elementlari bilan tavsiflanadi. Sxemada faqat induktiv element L ni ajratib olamiz va r=0 deb hisoblab, ideal induktiv g'altakdagi jarayonni tahlil qilamiz.
Agar induktiv
elementdan
i Im sin ωt
tok o'tsa, unda o'zinduksiya hodisasiga
asosan EYuK hosil bo'ladi (2.8 - rasm):
eL L di dt ωLΙm cos ωt ωLΙm sin ωt 90 E sin ωt 90 .
m
0 0
2.8-rasm, a da EYuK eL ning musbat yo'nalishi strelka bilan ko'rsatilgan; uning yo'nalishi i tokning musbat yo'nalishi bilan bir xildir. a va b nuqtalar potensiallari farqini aniq-laymiz. b nuqtadan
a nuqta tomon siljigani-mizda o'zinduksiya EYuK eL ning yo'nalishiga qarama-qarshi harakat qilamiz, shuning uchun
ϕa ϕb eL ,
bundan
uab
ϕa
ϕb eL L di
dt .
m
Kuchlanish Uab ning yo'nalishi tokning musbat yo'nalishi bilan bir xil. Induktivlikdagi kuchlanish:
uab
uL
eL
ω L Ιm
sin ωt 900 U
sin ωt 900 .
Bu ifodadan
Um ωL Im .
ωL ko'paytma xL deb belgilanadi va induktiv qarshilik deb
ataladi, ya'ni: xL ωL,
uning o'lchami xL ω L 1 cOм c Oм. Shunday qilib, induktivlik o'zgaruvchan tokka
xL ωL
ga teng
bo'lgan qarshilikni ko'rsatadi. U chastotaga to'g'ri proporsional, ya'ni chastota ω oshsa, xL ko'payadi va aksincha.
Induktiv g'altakda kuchlanish vektori tok vektoriga nisbatan faza
jihatidan 90 0 oldinda yuradi (2.8-rasm, b). O'zinduksiya EYuKning vektori kuchlanishga nisbatan teskari yo'nalgan.
2.8-rasm, v da i, u, p lar oniy qiymatlarining grafigi keltirilgan.
Oniy quvvat:
p ui Um
cosωt Im
sinωt Um Im sin 2ωt UI sin 2ωt.
2
Uning grafigi noldan o'tadi, chunki kuchlanish yoki tok noldan
o'tganda р=0. Davrning birinchi choragida, u va i lar musbat bo'lganda p ham musbatdir.
Absissa o'qi va oniy quvvat p egri chizig'i bilan chegaralangan yuza vaqt birligidagi energiya - quvvatdir. Bunda manbadan qabul qilingan energiya magnit maydonini hosil qiladi, ya'ni magnit maydoni energiyasiga aylanadi. Davrning ikkinchi choragida esa, tok zanjirda maksimumdan nolgacha kamayadi, bu holda magnit maydonining energiyasi manbaga qaytariladi, oniy quvvat esa, manfiy. Davrning uchinchi choragida manbadan yana energiya qabul qilinadi va magnit maydoni hosil bo'ladi, keyingi chorakda esa, manbaga qaytariladi va hokazo, ya'ni energiya davriy ravishda induktiv elementda magnit maydonini hosil qiladi yoki induktiv element energiyani orqaga - manbaga qaytaradi. Iste'molchi bilan manba o'rtasida bir turdan ikkinchi turga o'tib sarf bo'lmaydigan va manbaga qaytariladigan energiya reaktiv energiya deb ataladi. Uning quvvatini esa, ko'rib chiqilayotgan zanjir uchun induktiv xarakterdagi reaktiv quvvat deyiladi:
QL UI I 2xL var.
Reaktiv quvvat aktiv quvvatdan farqli ravishda Var - volt amper reaktivlarda o'lchanadi.
Rezistor va induktiv g'altakdan iborat zanjir
O'zgaruvchan tok ta'siridagi real induktiv g'altak aktiv va induktiv qarshilikdan iborat. Induktiv g'altakning ekvivalent sxemasi 2.9-rasm, a da keltirilgan.
/altakdan
i Im sin(ω t ψ i )
tok o'tmoqda deb, faraz qilaylik.
Kirxgofning ikkinchi qonuniga binoan oniy qiymatlar uchun:
u ur uL
ir L di / dt,
(2.1)
bunda, ur-induktiv g'altakning aktiv qarshiligidagi kuchlanish:
ur ir Imr sin ωt,
uL-induktiv qarshilikdagi kuchlanish:
u L di
L dt
L d Im sin(ωt ψ i ) ωLΙ
dt m
cos(ωt ψ
i )
ULm sin(ωt ψ i
900 ).
Kuchlanishlarning ta'sir etuvchi qiymatlari uchun (2.1) ni
quyidagicha yozish mumkin:
U U r
U L .
Tok va kuchlanishlar vektor diagrammasini (2.9-rasm, b) quyidagi ketma-ketlikda quramiz. (x, y) koordinata tekisligida I tok vektorini tasvirlaymiz. Undan keyin aktiv qarshilikdagi kuchlanish
U r vektorini quramiz. Bu vektor tok bilan bir xil fazada bo'ladi.
U L kuchlanish vektori tok vektoridan 900 ga ilgarilaydi. Shu vektorlarning yig'indisi manba kuchlanishi vektorini beradi va bu
vektor tok vektoriga nisbatan ϕ burchakka ilgarilaydi. Diagrammaga ko'ra:
U 2 U 2 U 2 Ι 2r 2 Ι 2 x2 , bundan, Ι
U ,
U
z
r L L
bunda
z - zanjirning to'la qarshiligi.
2.9-rasm, b da keltirilgan vektor diagrammadagi OAB
uchburchak kuchlanishlar uchburchagi deb ataladi.
Tok fazasi bilan bir xil bo'lgan kuchlanishning tashkil etuvchisi uning aktiv tashkil etuvchisi deyiladi:
Ua Ur Ucosϕ Ιr.
Tok vektoriga perpendikulyar bo'lgan kuchlanishning tashkil etuvchisi kuchlanishning reaktiv tashkil etuvchisi deyiladi:
Ur UL
U sin ϕ
ΙxL .
Agar kuchlanishlar uchburchagi tomonlarini tokning ta'sir
etuvchi qiymatiga bo'linsa, u holda qarshiliklar uchburchagi hosil bo'ladi (2.9-rasm, v). Qarshiliklar uchburchagidagi fazalar siljishi va zanjir parametrlari orasidagi munosabatlarni hosil qilamiz:
r z cosϕ,
xL z sin ϕ,
tgϕ
xL ,
r
ϕ arctg
xL .
r
Masala: kuchlanishi 220 V bo'lgan sanoat tarmog'iga aktiv qarshiligi 6 Om va induktivligi 50 mGn bo'lgan induktiv g'altak
ulangan (2.9-rasm, a). G’altakdan o'tuvchi tokning oniy qiymati ifodasini yozing. Induktiv g'altak uchun qarshiliklar uchburchagini, tok va kuchlanishlar vektor diagrammasini quring.
Yechish. G’altakning induktiv qarshiligi ( Gs):
L
x ωL 314 50 10 3 15 ,7 Оm.
G’altakning to'la qarshiligi:
z
16,1Оm . Qarshiliklar uchburchagining
katetlari ma'lum masshtabda r va xL, gipotenuzasi esa z ga teng (2.9-rasm, v).
Zanjirdagi tok:
Ι U Z 220 16,1 13,1 Α.
G’altakning aktiv qarshiligidagi
kuchlanish:
Ur Ir 13,1 6 78,6 V ,
induktiv qarshiligidagi kuchlanish esa
2.10-rasm
UL ΙxL
13,115,7 205 V .
Vektor diagrammani qurish uchun abssissa
o'qining musbat yo'nalishi
bo'yicha ma'lum masshtabda (mu = 55 V/сm; mi = 3 A/сm;) uzunligi 4,33 sm ga teng tok vektorini quramiz (2.10-rasm). Shu vektorning boshlanish nuqtasidan unga parallel ravishda belgilangan masshtabda
U r kuchlanish vektorini quramiz. U L kuchlanish vektori U r
vektorining oxiridan tok vektoriga nisbatan 90 0 ilgarilagan ravishda
quriladi. U r
vektorning boshi bilan
U L vektorning oxirini
birlashtirib U kuchlanish vektorini hosil qilamiz. I tok va U
kuchlanish vektorlari orasidagi burchakni o'lchab topamiz.
ϕ 690 ni
Shunday qilib,
i 13,1
sin 314 690 A.
Do'stlaringiz bilan baham: |