Анализ и расчет методом комплексных амплитуд линейных цепей переменного тока
Похожие презентации:
Введение в теорию четырёхполюсников линейных цепей переменного тока
Комплексный метод расчета цепей синусоидального тока. Резонанс напряжений
Электротехника. Методы расчёта электрических цепей. (лекция 5)
Применение комплексных чисел к расчету электрических цепей переменного тока. Лекция 6
Электрические цепи переменного тока
Цепи переменного тока
Линейные электрические цепи переменного однофазного тока. Получение синусоидальной ЭДС
Расчет комплексных сопротивлений электрических цепей
Электротехника и электроника. Методы расчета сложных линейных цепей постоянного тока. (Лекция 2)
Электромагнитные колебания
1. С.Н. Охулков ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Федеральное агентство по образованиюНижегородский государственный технический университет
им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА
С.Н. Охулков
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
И ЭЛЕКТРОНИКА
Кафедра “Теоретическая и общая
электротехника”
Для студентов электротехнических
специальностей всех форм обучения
Автозаводская высшая школа управления и технологий
Очная и заочная форма обучения
— Автомобили и автомобильное хозяйство
— Автомобиле- и тракторостроение
— Технология машиностроения
г. Нижний Новгород, ул. Лескова, 68, т. (831) 256-02-10
3. Тема 4
АНАЛИЗ И РАСЧЕТМЕТОДОМ КОМПЛЕКСНЫХ
АМПЛИТУД ЛИНЕЙНЫХ
ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Метод анализа цепей
с использованием законов Ома и Кирхгофа
в комплексной форме называется
методом комплексных амплитуд
(МКА)
МКА аналогичен методам расчета резистивных цепей
на постоянном токе.
Все формулы, полученные на постоянном токе,
обобщаются для цепей с гармоническими
воздействиями, если вместо сопротивлений резисторов
ввести комплексные сопротивления элементов,
а вместо постоянных токов и напряжений записать
комплексные амплитуды.
Используя МКА, введем понятие
комплексного сопротивления
участка цепи
Пусть задан участок электрической цепи, содержащий пассивные
элементы и имеющий только два контакта а и б для включения в
более сложную цепь
Такие цепи называются двухполюсниками
Величина
U
I
Z
m m
называется
комплексным сопротивлением двухполюсника
Обратное отношение
1 Z
I U
Y
m
m
называется
комплексной проводимостью двухполюсника
Двухполюсник полностью описывается своим
комплексным сопротивлением (проводимостью)
По правилу последовательного соединения:
R 1 j L R j L j R j L 1 R j X X
Z
L
C
j C
C
C
► Рассмотрим численный пример:
L = 0,159 мГн
С = 15,9 нФ
R = 10 Ом
f = 95 кГц
U 1B
U
m
m
.
Угловая частота:
2 f 2 3,14 95 10 3 597 10 3 рад / с
Комплексное (полное) сопротивление:
10 j 597 10 3 0,159 10 3 1 597 10 3 15,9 10 9 10 10 j, Ом
Z
Продолжение примера
Модуль полного сопротивления:
Z R 2 X L X C 2 10 2 10 2 14 Ом
Сдвиг фазы между напряжением и током:
.
10
arctg 45
10
Полное сопротивление в экспоненциальной форме:
Ze j 14e j 45 , Ом
Z
Комплексная амплитуда тока:
I U Z
1 14e j 45 0,0707e j 45 0,05 j 0,05, A
m
Полученные результаты можно прокомментировать с
помощью векторной диаграммы
Векторная диаграмма (а), мгновенные значения
синусоидального тока (б), мгновенная мощность (в)
в сложной электрической цепи
Мгновенная мощность в цепи
s( t ) u ( t ) i( t )
может быть как положительной,
так и отрицательной.
Если s(t) > 0, то энергия поступает в цепь.
Если s(t) < 0, то энергия из участка цепи отдается
во внешние устройства.
Комплексная мощность:
I UIe j UI cos jUI sin P jQ
S U
Действительная составляющая комплексной мощности Р
называется
активной мощностью
и характеризует интенсивность необратимого преобразования
электрической энергии в другие виды энергии:
P UI cos I 2 R U 2 G
2 и I Im
где U U
m
2 – действующие напряжение и ток.
Для нашего примера
P 1,0
2 0,0707
2 cos 45 0,025 Вт
Мнимая составляющая комплексной мощности Q
называется
реактивной мощностью
и характеризует интенсивность колебательного обмена
электромагнитной энергией между источником питания
и реактивными элементами цепи:
Q UI sin I 2 X L X C U 2 B C B L
Для нашего примера
Q 1,0
2 0,0707
2 sin 45 0,025 В Ар
Полная мощность –
это наибольшее значение активной мощности,
которое может быть получено при заданных значениях
напряжения и тока.
Единица измерения – вольт-ампер (В А).
S UI P 2 Q 2 I 2 Z U 2 Y
В нашем примере
S 1,0
2 0,0707
2 0,03535 B A
Резонанс –
явление в электрической цепи,
содержащей индуктивные и емкостные элементы,
возникающее в случае, когда реактивное
сопротивление или реактивная проводимость этой
цепи равна нулю:
XL XC = 0
или
BC BL = 0
При резонансе цепь имеет чисто активное
сопротивление или проводимость:
R j X X R
Z
L
C
Q j B B G
Y
C
L
Следовательно, напряжение и ток в цепи
совпадают по фазе, а реактивная
мощность равна нулю.
Условие возникновения резонанса:
1
L
0
C
1
LC
0
То есть, резонанс возникает, когда частота внешнего
возмущения равна параметру цепи, называемому
резонансной частотой 0
Цепи, в которых используется эффект резонанса, называются
резонансными контурами
Различают
последовательные и параллельные
резонансные контуры
В последовательном контуре
возникает резонанс напряжений,
то есть, напряжение на емкости на резонансной частоте равно
напряжению на индуктивности и противоположно по знаку:
1
0 LI
I I
0 C
1
L
0 L
0 C
C
где — характеристическое сопротивление контура
Отношение величины электромагнитной энергии, запасенной
на реактивных элементах, к энергии, рассеиваемой на
активном сопротивлении контура, называется
добротностью контура
Для последовательного контура:
Qпосл = /R
Зависимость модуля полного сопротивления
последовательного контура от частоты:
Частотные характеристики
резонансных контуров
В параллельном контуре
возникает резонанс токов, то есть, ток через емкость равен току
через индуктивность и противоположен по знаку (рис. б):
Параллельный резонансный контур (а) и
векторная диаграмма токов через его
элементы (б)
Резонансная частота и характеристическое сопротивление
параллельного контура определяется также по формулам:
0
1
LC
0 L
1
L
0 C
C
Добротность параллельного контура:
Q пар R
Зависимость модуля
полного сопротивления
параллельного
резонансного контура
от частоты
В цепях с реактивными элементами используются
источники с комплексными внутренними
сопротивлениями:
Источник комплексной ЭДС, нагруженный на
комплексное сопротивление
Ток в такой цепи будет наибольшим, если реактивные составляющие
сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника
сигнала равны по величине и противоположны по знаку:
Z Z
*
н
вн
где
Z *вн
— комплексно-сопряженное число
То есть, емкостная составляющая нагрузки компенсируется
индуктивной составляющей источника или наоборот:
jX н jX вн
Выполнение условий
Z
*
Z
н
вн
и
jX н jX вн
обеспечивает передачу максимума активной мощности в
нагрузку.
Источник и нагрузка при этом считаются
согласованными.
Полученные условия используются для
согласования модема с телефонной линией,
сетевой платы – с коаксиальной линией
передачи, антенны – с телевизионным
приемником и т.п.
25. Рекомендуемая литература
1. Алтунин Б.Ю., Панкова Н.Г. Теоретические основы электротехники:Комплекс учебно — методических материалов: Часть 1 / Б.Ю. Алтунин,
Н.Г. Панкова; НГТУ им. Р.Е. Алексеева. Н.Новгород, 2007.-130 с.
2. Алтунин Б.Ю., Кралин А.А. Электротехника и электроника: комплекс
учебно-методических материалов: Ч.1/ Б.Ю. Алтунин, А.А. Кралин;
НГТУ
им. Р.Е. Алексеева. Н.Новгород, 2007.-98 с.
3. Алтунин Б.Ю., Кралин А.А. Электротехника и электроника: комплекс
учебно-методических материалов: Ч.2/ Б.Ю. Алтунин, А.А. Кралин;
НГТУ
им. Р.Е. Алексеева. Н.Новгород, 2008.-98 с
4. Касаткин, А.С. Электротехника /А.С. Касаткин, М.В. Немцов.-М.:
Энергоатомиздат, 2000.
5. Справочное пособие по основам электротехники и электроники
/под. ред. А.В. Нетушила.-М.: Энергоатомиздат, 1995.
6. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники.-3-е изд., перераб. И доп.-М.:
Радио и связь, 1990.-512 с.: ил.
7. Новожилов, О. П. Электротехника и электроника: учебник / О. П.
Новожилов. – М.: Гардарики, 2008. – 653 с.
Электротехника и электроника
26. Тема 4 Закончена
Благодарю за вниманиеEnglish Русский Правила
BetBoom Team может подписать состав Save- и Nightfall
OM
Monaspa
Dota 2 Champions League Season 17
TSM
EG
BTS Pro Series Season 13: Америка
Hydra
IVY
Dota 2 Champions League Season 17
bc
Infinity
BTS Pro Series Season 13: Америка
AG
Execration
BTS Pro Series Season 13: Юго-Восточная Азия
Hydra
OM
Dota 2 Champions League Season 17
Geek Fam
Execration
BTS Pro Series Season 13: Юго-Восточная Азия
IVY
Hydra
Dota 2 Champions League Season 17
TSM
bc
BTS Pro Series Season 13: Америка
EG
TSM
BTS Pro Series Season 13: Америка
Евгений » Полетаев
Состав Виталия ‘Save-‘ Мельника и Егора ‘Nightfall’ Григоренко может быть подписан организацией BetBoom Team.
По данным источника, BetBoom Team выкупила у Mind Games слот в первом дивизионе для Восточной Европы и планирует подписать состав Виталия ‘Save-‘ Мельника и Егора ‘Nightfall’ Григоренко.
Возможный состав BetBoom Team:
- Иван ‘Pure’ Москаленко;
- Данил ‘gpk’ Скутин;
- Егор ‘Nightfall’ Григоренко;
- Виталий ‘Save-‘ Мельник;
- Александр ‘TORONTOTOKYO’ Хертек.
Ранее Иван ‘Pure’ Москаленко покинул состав Entity Gaming, а Александр ‘TORONTOTOKYO’ Хертек перестал быть частью Team Spirit.
-
Nightfall
[300]
- Save- [210]
-
betboom team
[530]
-
gpk
[346]
-
TORONTOTOKYO
[221]
-
Mind Games
-
Pure
[234]
- +
-
Entity Gaming
[517]
- Team Spirit [1769]
Не пропустите ничего важного! Подпишитесь на нашу группу ВКонтакте или Телеграм канал!
- Подписка
- Источник: t. me
- 12
- 0
Нашли ошибку в материале? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
-
Topson может присоединиться ко второму составу OG в предстоящем сезоне
07 Дек 2022 в 18:22 6 5Слухи
-
Fishman про Entity: «Сегодня вечером по идее уже будет анонс нового игрока»
07 Дек 2022 в 17:56 3 6
-
Менеджер BetBoom Team: «Дахак будет играть некст ДПС, можете не отходить от мониторов»
07 Дек 2022 в 17:01 7 12
Авторизация
Запомнить меняМемы
SuVrik 2Новости
-
Премия Dota2.
Ru Awards 2022 — начало голосования читателей!10 Дек 2022 в 14:53 7 41
-
Thiuth Gaming представила состав по Dota 2
10 мин. назад 1
-
Ybb Gaming, iG Vitality, Outsiders from CN и 你这肥宅说话还挺搞笑的 прошли в закрытую квалификацию к DPC для Китая
37 мин. назад 1 5
-
Adrian, DrakenN и 555 присоединились к Dreamers Esports
4 час. назад 2 1
-
Cr1t про SabeRLighT-: «Мы не видели хороших альтернатив, по правде говоря»
4 час. назад 4 2
-
Resolut1on заразился лихорадкой денге
5 час. назад 16 36
-
За гранд-финалом BTS Pro Series Season 13: Америка между EG и TSM следило более 37 тысяч зрителей в пике
6 час. назад 2 3
-
Fng: «Не тренер и не игрок, потому что не готов к этому сейчас. Может, уже никогда не буду готов»
6 час. назад 12
Форум
-
Ап на сапах на лоуммр
_Sanlin_ 93
Автор: _Sanlin_
Рейтинговая система и статистика
(Блин 3 раз подряд не в тот раздел перенесите а общие или стату, пж) Нередко встречала мнение, что на сапах нельзя апать на лоуммр. Это как бы и так, но нет. В 1 очередь стоит понять…
-
Тест на гея.
Bratishkabrat 57
Автор: Bratishkabrat
Общие вопросы и обсуждения
В доте частенько бывает равная игра и в итоге побеждает та команда которая убивает врага без байбеков. Много кто играет в этой ситуации на верочку, т. е. ломает все бараки по трем сторонам, но бывает…
-
Энигма с аганимом — руин
Wex815 26
Автор: Wex815
Герои: общие обсуждения
Эх, а раньше аганим был другим. Кто помнит этот легендарный вброс 3 года назад на 300 сообщений в теме?) UPD. Вот тема, никто не вспомнил тема…
-
Камбэкнул в доту.
Youko 12 20
Автор: Youko 12
Общие вопросы и обсуждения
После 2-летнего инактива в доке2, зашёл с друзьями покатать фулл стаком в турбо.Это такой кайф, просто без негатива рофлите — играете кто как хочет, от победы радуетесь.НИКАКОГО рейтинга, только турбо…
-
Найс система кекл
Strth- 17
Автор: Strth-
Киберспорт: матчи, турниры, команды и игроки
Какая же помойка это ДПС-система, где теперь любые люди (даже я с командой бомжей во дворе) могут себе просто взять и купить слот в 1 дивизионе . Ну а чё, а давайте в Лиге чемпионов Зениты со Спартаками…
-
Первые тесты RX 7900 XTX
No.5 5
Автор: No.5
Железо, новости и обсуждения
Дождались Спойлер Спойлер Лонг стори шорт: В чистой растеризации между 4080 и 4090, в отдельных тайтлах прыгает даже выше 4090 Спойлер Лучи наконец-то играбельны, хоть ситуация и не идеальная и всё…
-
Какие на тебе трусики?
Ako Tamaki 117
Автор: Ako Tamaki
Таверна
Доброе утро, форум! Я в шоке. Провела выходные в компании друзей. Давно не проводила время с ними, ибо учеба-волейбол-бассейн-дота отнимают много времени. И в диалоге выяснила, что оказывается люди не…
-
Версия BIOS видеокрты
palashka 8
Автор: palashka
Компьютерная помощь по остальным вопросам
Купил видеокарту на авито с гарантией от магазина. Как узнать версию биос которая должна стоять на ней изначально? Сейчас пишет 90.16.34.00.21https://imgur.com/X0uyy8uКарта Palit GTX 1660 DUAL. Драйвера…
-
Сделать плохое!
KeksovName 6
Автор: KeksovName
Таверна
Напала на меня тоска Сижу такой и думаю а зачем мне такая жизнь?Остальные получают по 100к и живут припеваючи а всё что у меня есть это мечты. И хочется отомстить-сделать что-то плохое! Собственно вот…
-
Кастомки побить крипов с друзьями
Всезнающий Оракл 3
Автор: Всезнающий Оракл
Общие вопросы и обсуждения
Хотим побить крипов толпой типо аганима. Какие есть варианты кроме Dota Horde mode?…
-
22.17.12 конец света?
fposhe4ka 8
Автор: fposhe4ka
Аниме и прочее
здарова чето на ютуб зашел а мне в реки начало падать говно какое-то 22. 17.12 наруто загадочные числа. это че, подскажите фанаты наруты, перезапуск великого аниме? или просто решили пукнуть (булькнуть)…
-
Чивооо?
Kujivunia 11
Автор: Kujivunia
Общие вопросы и обсуждения
Как он хукнул героя сквозь двух крипов? …
Стримы
Калькулятор комплексных чисел — Расчет мнимых чисел
Выполнение различных функций над комплексными числами путем ввода значений переменных в калькулятор комплексных чисел.
Формула:
Сложение = (a+bi) + (a+bi)
Вычитание = (а+би) — (а+би)
Умножение = (а+би) х (а+би)
Деление = (а+би) / (а+би)
Корень = ± [√(|z| + x)/2 + √(|z| — x)/2 . я]
Я хочу рассчитать:
СложениеВычитаниеУмножениеДелениеКорни
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Содержание:
- Что такое комплексные числа?
- Арифметические операции над комплексными числами
Дайте нам отзыв
✎
✉
Этот калькулятор комплексных чисел (калькулятор мнимых чисел) может выполнять несколько математических операций над комплексными числами, например:
- Сложение
- Вычитание
- Умножение
- Деление
- Корни
Что такое комплексные числа?
Комплексные числа представляют собой математические пары действительных (без йоты) и мнимых (с йотой) чисел. Обычно они представляются через нотацию.
z = a + bi
Знание комплексных чисел требуется во многих областях науки, таких как электромагнетизм, квантовая физика и т. д.
Арифметические операции над комплексными числами
С комплексными числами можно легко выполнять различные арифметические операции. Действительная часть комплексного числа реагирует с действительной частью, а мнимая часть реагирует с мнимой частью.
Йота комплексных чисел игнорируется во время некоторых операций. Некоторые примеры приведены ниже:
Сложение комплексных чиселПример
Сложите комплексные числа 7 + 5i и 3 + 2i.
Решение
Определите и разделите действительную и мнимую части и запишите их друг под другом.
Действительная часть (a) мнимая часть (bi)
7 5
+ 3 2
__________________________________
10 7
Результирующее комплексное число составляет 10 + 7 I .
Вычитание комплексного числа ПримерВычитание комплексного числа 2 + 7i из 5 + 9я.
Решение
Определите и разделите действительную и мнимую части и запишите их друг под другом.
Реальная часть (а) воображаемая часть (BI)
5
-2 7
_____________________________________
3 2
Полученное комплексное число равно 3 + 2 i .
Умножение комплексных чисел ПримерУмножить комплексное число 5 + 11i на 2 + 2i.
Решение
= (5 + 11i )*(2 + 2i)
= 5 (2 + 2i) + 11i (2 + 2i)
= 10 + 10i2 10 6 9 2 + 22i (так как i 2 равно -1, то 22i 2 равно -22)
= 10 — 22 + 10i + 22i
= -12 + 32i.
Полученное комплексное число равно -12 + 32 i .
Примечание: Не забудьте поставить знак «-» со значениями. Например, если комплексное число 5 — 2i, введите -2 в качестве мнимого значения.
Калькулятор комплексных чисел (квадратный корень из -1 не равен NaN) « Блог онлайн-калькуляторов Alcula
Онлайн-калькулятор теперь поддерживает операции с комплексными числами . Комплексные числа можно вводить в декартовой, полярной или экспоненциальной форме . Вы также можете использовать калькулятор для преобразования в и из декартовых, полярных или экспоненциальных. Читай дальше, чтобы узнать больше.
Научный онлайн-калькулятор для комплексных чисел
Квадратный корень из -1 больше не равен NaN
Вплоть до предыдущей версии попытка вычислить квадратный корень из отрицательного числа приводила к тому, что научный калькулятор Alcula возвращал ‘ NaN’ в качестве раствора. NaN — это не число, на самом деле, NaN означает «Не число» . Но на самом деле NaN означает не настоящее число. Квадратный корень из отрицательного числа — это мнимое число, то есть действительное число, умноженное на мнимую единицу. Воображаемая единица, обозначаемая как i на научном калькуляторе, представляет собой квадратный корень из -1.
В новой версии (начиная с 0.9) калькулятора поддерживаются операции с мнимыми и комплексными числами. Комплексные числа содержат мнимое число и действительную часть. Так, например, и логарифмирование отрицательного числа даст уже не NaN, а комплексный результат. Все функции, кроме factorial, поддерживают сложные аргументы.
Как ввести комплексное число в калькулятор
Клавиши i и cis калькулятора
Научный калькулятор поддерживает три способа ввода комплексного числа:
- Вы можете ввести число в декартовой форме : Декартова форма включает в себя действительную часть и мнимую часть комплексного числа. Действительная часть — это действительное число, мнимая часть — это действительное число, умноженное на мнимой единицы i . Например, вы можете ввести такое число, как 9(я и ).
Изменение формы комплексных чисел
Вы можете выбрать предпочтительную форму комплексных чисел в окне настроек, которое было обновлено и теперь включает параметр «Комплексная форма».