Notiuni de electrotehnică si de matematică - Radioamator.ro

Notiuni de electrotehnică si de matematică - Radioamator.ro Notiuni de electrotehnică si de matematică - Radioamator.ro

radioamator.ro
from radioamator.ro More from this publisher
06.06.2014 Views

- 52 - π Pentru circuitul inductiv, unghiul rong>derong> rong>derong>fazaj dintre tenrong>sirong>une rong>sirong> curent este ϕ = − 2 rong>sirong> cos( − π 0 ) = 0. Rezultã P = UI ⋅ cos( −90 ) = UI ⋅ 0 = 0 . 2 Pentru circuitul capacitiv, unghiul rong>derong> rong>derong>fazaj dintre tenrong>sirong>une rong>sirong> curent este π ϕ = + rong>sirong> cos( + π ) = 0 . Rezultã P = UI ⋅ cos90 0 = UI ⋅ 0 = 0 . 2 2 U ϕ U R U X S ϕ I P a) b) Q I Fig.15.6. Triunghiul tenrong>sirong>unilor rong>sirong> triunghiul puterilor În Fig.15.6a se aratã triunghiul tenrong>sirong>unilor rong>sirong> anume, tenrong>sirong>unea aplicãtã circuitului U , cãrong>derong>rea rong>derong> tenrong>sirong>une U R rong>derong> pe rezistenta din circuit rong>sirong> cãrong>derong>rea rong>derong> tenrong>sirong>une U X rong>derong> pe reactanta netã din circuit. Dacã cele trei tenrong>sirong>uni mentionate se înmultesc cu curentul prin circuit se obtin puterile din circuit, rong>sirong> anume: S = UI ; 2 = U I RI ; P R = 2 = U I XI (15.2.8) Q X = unrong>derong>: S = este numitã puterea aparentã disponibilã la bornele circuitului, mãsuratã în volt-amper, [VA]; P = este numitã puterea activã consumatã rong>derong> circuit, mãsuratã în watt, [W]; Q = este numitã puterea reactivã consumatã rong>derong> circuit, mãsuratã în volt-amperreactiv, [VAR]. Dacã în triunghiul puterilor se calculeazã rong>sirong>nusul unghiului ϕ se obtine: Q Q rong>sirong>n ϕ = = Q = UI rong>sirong>nϕ (15.2.9) S UI Puterea reactivã nu are un înteles fizic, ea este rong>derong>finitã pe baza relatiei Q = UI rong>sirong>nϕ . Puterea reactivã este folorong>sirong>tã rong>derong> circuit doar pentru crearea rong>Notiunirong> rong>derong> electrotehnicã rong>sirong> rong>derong> matematicã: Page 52 of 102

- 53 - câmpurilor electrice între armãturile conrong>derong>nsatorilor rong>sirong> a câmpurilor magnetice din bobine. În aplicatiile din energeticã, puterea reactivã produce magnetizarea circuitelor magnetice ale echipamentelor, care sunt în principal transformatoarele electrice rong>sirong> motoarele electrice arong>sirong>ncrone. Fãrã câmpul magnetic învârtior, un motor electric arong>sirong>ncron nu ar putea functiona. În ecuatia (15.2.10) sunt prezentate majoritatea rong>derong>finitiilor puterii reactive: Q 1 ωC 2 2 2 = U X I = UI rong>sirong>n Φ = XI = ( X L − X C ) I = ( ωL − ) I (15.2.10) Plecând rong>derong> la expererong>sirong>ile puterii reactive, prezentate în relatia (15.2.10), se obtine o altã exprerong>sirong>e a puterii reactive, evirong>derong>nt dupã mai multe manipulãri matematice: 2 2 LI I Q = 2ω ( − ) = 2ω ( W ) 2 m −W e (15.2.11) 2 2Cω unrong>derong>: W m = energia magneticã medie înmagazinatã în câmpul magnetic al bobinei, mãsuratã în watt-secundã, [Ws]; W e = energia electricã medie înmagazinatã în câmpul electric al conrong>derong>nsatorului, mãsuratã în watt-secundã, [Ws]. Pe baza exprerong>sirong>ei (15.2.11) se poate spune cã: Puterea reactivã Q este proportionalã, la o frecventã datã, cu diferenta dintre valorile medii ale energiilor magnetice rong>sirong> electrice înmagazinate în câmpul magnetic al bobinei rong>sirong> câmpul electric al conrong>derong>nsatorului. Din triunghiul puterilor se observã urmãtoarea relatie rong>derong> legãturã între puterile mentionate: 2 2 2 = P Q (15.2.12) S + 15.3 Rezonanta rong>derong> tenrong>sirong>une într-un circuit serie R-L-C Dacã într-un circuit serie R-L-C reactanta inductivã este egalã cu reactanta capacitivã, impedanta circuitului va fi egalã doar cu rezistenta circuitului. Z 2 2 = R + ( X L − X C ) , dar L X C 2 2 2 X = , rezultã: Z = R + ( X − X ) = R R L L = Derong>sirong> în circuit sunt conectate toate elementele: rezistorul, bobina rong>sirong> conrong>derong>nsatorul, toturong>sirong> circuitul se comportã ca rong>sirong> cum ar fi conectat numai rezistorul. Valoarea curentului prin circuit va fi maximã rong>sirong> va fi limitatã doar rong>derong> rezistenta din circuit rong>sirong> se noteazã cu I 0 : rong>Notiunirong> rong>derong> electrotehnicã rong>sirong> rong>derong> matematicã: Page 53 of 102

- 52 -<br />

π<br />

Pentru circuitul inductiv, unghiul <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng>fazaj dintre ten<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>une <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng> curent este ϕ = −<br />

2<br />

<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng> cos( − π 0<br />

) = 0. Rezultã P = UI ⋅ cos( −90<br />

) = UI ⋅ 0 = 0 .<br />

2<br />

Pentru circuitul capacitiv, unghiul <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng>fazaj dintre ten<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>une <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng> curent este<br />

π<br />

ϕ = + <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng> cos( + π ) = 0 . Rezultã P = UI ⋅ cos90<br />

0 = UI ⋅ 0 = 0 .<br />

2 2<br />

U<br />

ϕ<br />

U R<br />

U X<br />

S<br />

ϕ<br />

I<br />

P<br />

a) b)<br />

Q<br />

I<br />

Fig.15.6. Triunghiul ten<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>unilor <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng> triunghiul puterilor<br />

În Fig.15.6a se aratã triunghiul ten<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>unilor <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng> anume, ten<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>unea aplicãtã circuitului<br />

U , cã<st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng>rea <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> ten<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>une U<br />

R<br />

<st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> pe rezistenta din circuit <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng> cã<st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng>rea <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> ten<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>une<br />

U<br />

X<br />

<st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> pe reactanta netã din circuit. Dacã cele trei ten<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>uni mentionate se<br />

înmultesc cu curentul prin circuit se obtin puterile din circuit, <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng> anume:<br />

S = UI ;<br />

2<br />

= U I RI ;<br />

P<br />

R<br />

=<br />

2<br />

= U I XI<br />

(15.2.8)<br />

Q<br />

X<br />

=<br />

un<st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng>:<br />

S = este numitã puterea aparentã disponibilã la bornele circuitului, mãsuratã în<br />

volt-amper, [VA];<br />

P = este numitã puterea activã consumatã <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> circuit, mãsuratã în watt, [W];<br />

Q = este numitã puterea reactivã consumatã <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> circuit, mãsuratã în volt-amperreactiv,<br />

[VAR].<br />

Dacã în triunghiul puterilor se calculeazã <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>nusul unghiului ϕ se obtine:<br />

Q Q<br />

<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>n ϕ = =<br />

Q = UI <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>nϕ<br />

(15.2.9)<br />

S UI<br />

Puterea reactivã nu are un înteles fizic, ea este <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng>finitã pe baza relatiei<br />

Q = UI <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>nϕ . Puterea reactivã este folo<st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng>tã <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> circuit doar pentru crearea<br />

<st<strong>ro</strong>ng>Notiuni</st<strong>ro</strong>ng> <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> elect<strong>ro</strong>tehnicã <st<strong>ro</strong>ng>si</st<strong>ro</strong>ng> <st<strong>ro</strong>ng>de</st<strong>ro</strong>ng> matematicã: Page 52 of 102

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!