TRANSFORMATOR-przetworniki pradu zmiennego

TRANSFORMATOR-przetworniki pradu zmiennego,reguluja napiecia i natezenia pradu,przesylaja en elektr na duze odl(odbiorniki radiowe,linie wys U) budowa:2 zwojnice nawiniete na wspolnym rdzeniu ze stali miękkiej(ferromagnetyku),zwojnica
pierwotna-podlaczona do zrodla pradu zmiennego/wtorna-podlaczony jest pod nia wskaznik pradu//prąd zmienny w uzwojeniu pierwotnym jest zrodlem zmiennego pola mag,zmiana strumienia mag wzbudza prad indukcyjny w uzwojeniu wtornym,prad
przemienny plynacy przez uz pierw powoduje powstanie strumienia indukcji przekladnia transformatora n₁/n₂=Us₁/Us₂/n-l zwojow,U-napiecia na zaciskach/n1>n2-obnizanie napiecia sprawnosc tr (stos mocy uzyskanej w
obwodach)η=P₂/P₁*100%=Us₂*Is₂/Us₁*Is₁_Is₂/Is₁=Us₁/Us₂=n₁/n₂ ZWOJNICA I KONDENSATOR W OBWODZIE PRADU PRZEMIENNEGO OBWOD RL-ze zwojnica// opor omowy-rezystacja/zwojnica pol ze zr pradu
stalego,I~oporu drutu i oporu wlokna zarowki(R=р*l/S i I=U/R),zarowka swieci jasno/opor indukcyjny(RL)-zwojnica pol ze zr pradu przemiennego,mniejsze I,cewka stawia wiekszy opor,powstaje w tym obwodzie SEM
samoindukcji RL=ωL//Z-zawada-calkowity opor obwodu RL-> ZRL=√R2+(Ωl)2 // U=Uo*sin(wt+ф),I=Io*sin*wtOBWOD RC-z kondensatorem//prad staly-zarowka zaswieci się tylko w chwili zamkniecia obwodu,prad plynie do
chwili naladowania kondensatora//opor pojemnosciowy-plynie na przemian prad ladowany i rozladowany,kondensator nie stanowi duzego oporu,zarowka swieci jasniej im wieksza poj ma kondensator
RC=1/ωC//ZRC=√R2+(1/ωC)2// OBWOD RLC->ZRLC=√R2+(w L-1/w *C)2//RL I RC nie maja wplywu na zawade obwodu,Z=R,pojawi się SEM samoindukcji,rezonans napiec(Z max,I min)RL=RC=>T=2‖√LC,v=1/2‖√LC->okres
czestotliwosci i drgan wlasnych obwodu,rezonans ma miejsce gdy miedzy v pradu (okresem),indukcyjnoscia(L)obwodu i C(pojemnoscia)kondensatora zachodzi zwiazek-przesuniecie fazowe-> tgф=wl-1/wc/R,tgф=wl,tgф=1/wc,U=Uosin(wt+ф) dla ф<0, U=Uosin(wt-ф) dla ф>0
Prąd wirowy(zwany również prądem Foucaulta)jest to prąd indukujący się w przekroju poprzecznym przewodnika znajdującego się w zmiennym polu magnetycznym.Prądy wirowe szkodliwie wpływają na sprawność urządzeń elektrotechnicznych,
zjawisko bardzo się uwidacznia w magnetowodach obwodów prądu zmiennego, jak prądnice czy transformatory. Zjawisko powstawania prądów wirowych ma również swoje praktyczne zastosowanie - np. w hamulcach magnetycznych liczników energii
elektrycznej, czy w tłumikach drgań niektórych typów mierników wskazówkowych.Prądy wirowe są również wykorzystywane na szeroką skalę w piecach indukcyjnych używanych do topienia metali. Prądy wirowe powodują szybkie nagrzewanie się
przewodników.Zgodnie z prawem Ohma wartość prądu wirowego zależy od oporu obwodu. Indukcja elektromagnetyczna - zjawisko powstawania siły elektromotorycznej w przewodniku pod wpływem zmiennego pola magnetycznego lub ruchu
przewodnika w polu magnetycznym, odkryte w 1831 roku przez angielskiego fizyka Michaela Faradaya.Zjawisko indukcji opisuje prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya,.Indukcja elektromagnetyczna jest obecnie podstawową metodą wytwarzania
prądu elektrycznego oraz podstawą działania wielu urządzeń elektrycznych np: prądnic, alternatorów, generatorów w elektrowniach, transformatorów, pieców indukcyjnych, Silnik elektryczny asynchroniczny i mierników indukcyjnych, cewka, głowica
elektromagnetyczna. Siła elektromotoryczna indukcji (SEM indukcji) - napięcie elektryczne, które powstaje w obwodzie elektrycznym wskutek zmiany w czasie strumienia magnetycznego przenikającego przez ten obwód. Siła elektromotoryczna
indukcji wzbudzona w obwodzie poruszającym się w polu magnetycznym jest równa ujemnej szybkości zmian strumienia magnetycznego przechodzącego przez powierzchnię, którą zakreśla obwód
ZJAWISKO SAMINDUKCJI: Warunkiem powstawania prądu indukcyjnego w obwodzie zamkniętym jest ziana strumienia magnetycznego, obejmowanego przez ten obwód. Samoindukcja (indukcja własna) jest zjawiskiem elektromagnetycznym,
szczególnym przypadkiem zjawiska indukcji elektromagnetycznej. Samoindukcja występuje, gdy siła elektromotoryczna wytwarzana jest w tym samym obwodzie, w którym płynie prąd powodujący indukcję. Następuje wówczas sprzężenie
zwrotne.Indukcyjnością nazywamy iloraz zmiany strumienia indukcji magnetycznej zwojnicy do zmiany natężenia prądu płynącego w obwodzie: L=ΔФ /ΔI Jednostką indukcyjności jest henr. Wartość indukcji wyrażana jest wzorem:B=(μ¹μº In) / L gdzie
n to ilość zwojów w cewce, I to natężenie prądu, a l jest długością cewki.Samoindukcja powoduje zmniejszenie natężenia prądu zmiennego. Opór, który prąd napotyka na skutek działania samoindukcj i określany jest potocznie mianem induktancji.
Induktancja ta powoduje również przesunięcie fazowe płynącego prądu.Samoindukcja występuje przede wszystkim w cewkach. SEM samoindukcji: E=(nLΔI)/Δt. PRĄDICA PRĄDU PRZEMIENNEGO: Prądnice prądu przemiennego (generatory prądu
przemiennego) to maszyny elektryczne przetwarzające energię mechaniczną, pobieraną z zewnętrznego urządzenia napędz ającego prądnicę, na energię elektryczną w postaci przemiennego prądu. Do tego celu wykorzystuje się zjawisko indukcji
elektromagnetycznej, czyli indukowania siły elektromotorycznej pod wpływem zmiennego strumienia magnetycznego. Prądnice prądu przemiennego dzielą się (ze względu na różnice w konstrukcji) na prądnice asynchroniczne i synchroniczne. Aby
zrozumieć zasadę działania prądnic należy zapoznać się ze zjawiskiem indukcji elektromagnetycznej i teorią pola wirujacego.Strumień indukcji magnetycznej: Ф=→B*→S=B*S*cosα . Całkowita siła elektromotoryczna indukowana: E= Eºsin wt.
NATĘŻENIE I NAPIĘCIE SKUTECZNE: Natężenie chwilowe: I=Iº sin(2П/T)t. Odwrotność okresu 1/T=v nazywamy częstotliwością prądu. Częstotliwośc pomnożoną przez 2П oznacza się piterą w i nazywa częstotliwościa kołową: w=2Пv,więc :
I=Iºsin wt. Kąt wt nazywa się fazą prądu. Napięcie chwilowe na końcach oporu,prze który płynie prąd przemienny, jest również sinusoidalnie zmienne, Jeśli w obw nie ma zwojniac ani kondensatorów to napięcie i netężenie prądu mają takie same fazy.
U=RIº sin wt. Maksymalną wartość napięcia ozn. przez Uº=RIº. Moc prądu przemiennego możemy obliczyćtak,jak moc prądu stałego: P=RI².moc prądu: P=RI²sin²wt. Średnią moc możemy obliczyć,znając pracę wykonaną przez prąd elektr. W ciągu okresu:
P=W/T. Natężenie skuteczne prądu przemiennego to natężenie jakie musiałby mieć prąd stały,aby w ciągu tego samego czasu, w tym samym obwodzie została wydzielona ta sama ilość energii, co w przypadku przepływu prądu przemiennego:RI²T=R(Iº/2)T
, więc I=Iº/pierwiastek z 2.gdzie I jest szukanym natężeniem prądu stałego. Napięcie skuteczne prądu przemiennego U jest równe iloczynowi oporu przewodnika i natężenia skutecznego U=RI, U=RIº/pierw z 2,wiec U=Uº/pierw z 2. Natężenie skuteczne i
napięcie są pierw z 2 razy mniejsze od wartości maksymalneych tych wielkości. Moc średnią(skuteczną) możemy więc wyrazić wzorem Ps=UsIs . Moc średnia wydzielona w odbiorniku o oporze R przez prąd przemienny jest równa iloczynowi napięcia
skutecznego panującego na końcach tego odbiornika i natężenia skutecznego płynącego przezeń prądu.
TRANSFORMATOR-przetworniki pradu zmiennego,reguluja napiecia i natezenia pradu,przesylaja en elektr na duze odl(odbiorniki radiowe,linie wys U) budowa:2 zwojnice nawiniete na wspolnym rdzeniu ze stali miękkiej(ferromagnetyku),zwojnica pierwotna-podlaczona do zrodla pradu
zmiennego/wtorna-podlaczony jest pod nia wskaznik pradu//prąd zmienny w uzwojeniu pierwotnym jest zrodlem zmiennego pola mag,zmiana strumienia mag wzbudza prad indukcyjny w uzwojeniu wtornym,prad przemienny plynacy przez uz pierw powoduje powstanie strumienia indukcji
przekladnia transformatora n₁/n₂=Us₁/Us₂/n-l zwojow,U-napiecia na zaciskach/n1>n2-obnizanie napiecia sprawnosc tr (stos mocy uzyskanej w obwodach)η=P₂/P₁*100%=Us₂*Is₂/Us₁*Is₁_Is₂/Is₁=Us₁/Us₂=n₁/n₂ ZWOJNICA I KONDENSATOR W OBWODZIE PRADU
PRZEMIENNEGO OBWOD RL-ze zwojnica// opor omowy-rezystacja/zwojnica pol ze zr pradu stalego,I~oporu drutu i oporu wlokna zarowki(R=р*l/S i I=U/R),zarowka swieci jasno/opor indukcyjny(RL)-zwojnica pol ze zr pradu przemiennego,mniejsze I,cewka stawia
wiekszy opor,powstaje w tym obwodzie SEM samoindukcji RL=ωL//Z-zawada-calkowity opor obwodu RL-> ZRL=√R2+(Ωl)2 // U=Uo*sin(wt+ф),I=Io*sin*wtOBWOD RC-z kondensatorem//prad staly-zarowka zaswieci się tylko w chwili zamkniecia obwodu,prad plynie
do chwili naladowania kondensatora//opor pojemnosciowy-plynie na przemian prad ladowany i rozladowany,kondensator nie stanowi duzego oporu,zarowka swieci jasniej im wieksza poj ma kondensator RC=1/ωC//ZRC=√R2+(1/ωC)2// OBWOD RLC->ZRLC=√R2+(w
L-1/w *C)2//RL I RC nie maja wplywu na zawade obwodu,Z=R,pojawi się SEM samoindukcji,rezonans napiec(Z max,I min)RL=RC=>T=2‖√LC,v=1/2‖√LC->okres czestotliwosci i drgan wlasnych obwodu,rezonans ma miejsce gdy miedzy v pradu
(okresem),indukcyjnoscia(L)obwodu i C(pojemnoscia)kondensatora zachodzi zwiazek-przesuniecie fazowe-> tgф=wl-1/wc/R,tgф=wl,tgф=-1/wc,U=Uosin(wt+ф) dla ф<0, U=Uosin(wt-ф) dla ф>0
Prąd wirowy(zwany również prądem Foucaulta)jest to prąd indukujący się w przekroju poprzecznym przewodnika znajdującego się w zmiennym polu magnetycznym.Prądy wirowe szkodliwie wpływają na sprawność urządzeń elektrotechnicznych, zjawisko bardzo się uwidacznia w
magnetowodach obwodów prądu zmiennego, jak prądnice czy transformatory. Zjawisko powstawania prądów wirowych ma również swoje praktyczne zastosowanie - np. w hamulcach magnetycznych liczników energii elektrycznej, czy w tłumikach drgań niektórych typów mierników
wskazówkowych.Prądy wirowe są również wykorzystywane na szeroką skalę w piecach indukcyjnych używanych do topienia metali. Prądy wirowe powodują szybkie nagrzewanie się przewodników.Zgodnie z prawem Ohma wartość prądu wirowego zależy od oporu obwodu. Indukcja
elektromagnetyczna - zjawisko powstawania siły elektromotorycznej w przewodniku pod wpływem zmiennego pola magnetycznego lub ruchu przewodnika w polu magnetycznym, odkryte w 1831 roku przez angielskiego fizyka Michaela Faradaya.Zjawisko indukcji opisuje prawo indukcji
elektromagnetycznej Faradaya,.Indukcja elektromagnetyczna jest obecnie podstawową metodą wytwarzania prądu elektrycznego oraz podstawą działania wielu urządzeń elektrycznych np: prądnic, alternatorów, generatorów w elektrowniach, transformatorów, pieców indukcyjnych, Silnik
elektryczny asynchroniczny i mierników indukcyjnych, cewka, głowica elektromagnetyczna. Siła elektromotoryczna indukcji (SEM indukcji) - napięcie elektryczne, które powstaje w obwodzie elektrycznym wskutek zmiany w czasie strumienia magnetycznego przenikającego przez ten obwód.
Siła elektromotoryczna indukcji wzbudzona w obwodzie poruszającym się w polu magnetycznym jest równa ujemnej szybkości zmian strumienia magnetycznego przechodzącego przez powierzchnię, którą zakreśla obwód
ZJAWISKO SAMINDUKCJI: Warunkiem powstawania prądu indukcyjnego w obwodzie zamkniętym jest ziana strumienia magnetycznego, obejmowanego przez ten obwód. Samoindukcja (indukcja własna) jest zjawiskiem elektromagnetycznym, szczególnym przypadkiem zjawiska indukcji
elektromagnetycznej. Samoindukcja występuje, gdy siła elektromotoryczna wytwarzana jest w tym samym obwodzie, w którym płynie prąd powodujący indukcję. Następuje wówczas sprzężenie zwrotne.Indukcyjnością nazywamy iloraz zmiany strumienia indukcji magnetycznej zwojnicy do
zmiany natężenia prądu płynącego w obwodzie: L=ΔФ /ΔI Jednostką indukcyjności jest henr. Wartość indukcji wyrażana jest wzorem:B=(μ¹μº In) / L gdzie n to ilość zwojów w cewce, I to natężenie prądu, a l jest długością cewki.Samoindukcja powoduje zmniejszenie natężenia prądu zmiennego.
Opór, który prąd napotyka na skutek działania samoindukcji określany jest potocznie mianem induktancji. Induktancja ta powoduje również przesunięcie fazowe płynącego prądu.Samoindukcja występuje przede wszystkim w cewkach. SEM samoindukcji: E=(nLΔI)/Δt. PRĄDICA PRĄDU
PRZEMIENNEGO: Prądnice prądu przemiennego (generatory prądu przemiennego) to maszyny elektryczne przetwarzające energię mechaniczną, pobieraną z zewnętrznego urządzenia napędzającego prądnicę, na energię elektryczną w postaci przemiennego prądu. Do tego celu wykorzystuje się
zjawisko indukcji elektromagnetycznej, czyli indukowania siły elektromotorycznej pod wpływem zmiennego strumienia magnetycznego. Prądnice prądu przemiennego dzielą się (ze względu na różnice w konstrukcji) na prądnice asynchroniczne i synchroniczne. Aby zrozumieć zasadę działania
prądnic należy zapoznać się ze zjawiskiem indukcji elektromagnetycznej i teorią pola wirujacego.Strumień indukcji magnetycznej: Ф=→B*→S=B*S*cosα . Całkowita siła elektromotoryczna indukowana: E= Eºsin wt. NATĘŻENIE I NAPIĘCIE SKUTECZNE: Natężenie chwilowe: I=Iº
sin(2П/T)t. Odwrotność okresu 1/T=v nazywamy częstotliwością prądu. Częstotliwośc pomnożoną przez 2П oznacza się piterą w i nazywa częstotliwościa kołową: w=2Пv,więc : I=Iºsin wt. Kąt wt nazywa się fazą prądu. Napięcie chwilowe na końcach oporu,prze który płynie prąd przemienny, jest
również sinusoidalnie zmienne, Jeśli w obw nie ma zwojniac ani kondensatorów to napięcie i netężenie prądu mają takie same fazy. U=RIº sin wt. Maksymalną wartość napięcia ozn. przez Uº=RIº. Moc prądu przemiennego możemy obliczyćtak,jak moc prądu stałego: P=RI².moc prądu: P=RI²sin²wt.
Średnią moc możemy obliczyć,znając pracę wykonaną przez prąd elektr. W ciągu okresu: P=W/T. Natężenie skuteczne prądu przemiennego to natężenie jakie musiałby mieć prąd stały,aby w ciągu tego samego czasu, w tym samym obwodzie została wydzielona ta sama ilość energii, co w przypadku
przepływu prądu przemiennego:RI²T=R(Iº/2)T , więc I=Iº/pierwiastek z 2.gdzie I jest szukanym natężeniem prądu stałego. Napięcie skuteczne prądu przemiennego U jest równe iloczynowi oporu przewodnika i natężenia skutecznego U=RI, U=RIº/pierw z 2,wiec U=Uº/pierw z 2. Natężenie
skuteczne i napięcie są pierw z 2 razy mniejsze od wartości maksymalneych tych wielkości. Moc średnią(skuteczną) możemy więc wyrazić wzorem Ps=UsIs . Moc średnia wydzielona w odbiorniku o oporze R przez prąd przemienny jest równa iloczynowi napięcia skutecznego panującego na
końcach tego odbiornika i natężenia skutecznego płynącego przezeń prądu.