Teoria Obwodów 31-40

31. Wzajemne przesuniecie sinusoid o tej samej częstotliwości.
Przesunięciem fazowym między napięciem a prądem na danym odbiorniku nazywamy
różnicę faz początkowych napięcia i prądu.
ϕ=ϕu−ϕi
φ - kąt przesunięcia fazowego, φ od u - faza początkowa napięcia, φ od i - faza początkowa prądu,
Jeżeli φ=0 to napięcie i prąd są w fazie;
jeżeli φ>0 to napięcie wyprzedza prąd (prąd opóźnia się za napięciem);
jeżeli φ<0 to prąd wyprzedza napięcie (napięcie opóźnia się za prądem).
32. Co to jest wartość skuteczna?
Wartością skuteczną sygnału okresowego o okresie T to pierwiastek kwadratowy z
wartości średniej kwadratu sygnału obliczonej dla jednego okresu T. Wartością skuteczną
prądu okresowego to taka wartość prądu stałego, który przepływając przez niezmienną
rezystancję R w czasie okresu T, spowoduje wydzielenie na tej rezystancji takiej samej ilości
ciepła, co prąd okresowo zmienny w tym samym czasie.
33. Wykres wskazowy /napięcia i prądu/ dla idealnego rezystora, cewki.
Rezystor:(obrazki)
Cewka:
34. Prawo Ohma dla idealnego rezystora, cewki.
Rezystor :
U R=R⋅I , ΨU=ΨI
zależności:
I =(I/R) * (U od R) =G⋅U od R , ΨI =ΨU
Cewka:
U od L = ω*L*I =X od L⋅I , ΨU=Ψ I + π/2
zależności:
I =1/(ω L)*U L=B od L⋅U , Ψ I=ΨU−π/2
35. Wyjaśnij przebieg mocy chwilowej idealnego rezystora.
p od R(t)=u od R(t)*i(t)
p od R(t)=U od R*I*[1−cos(2ωt+2Ψ od I)]
Wartości chwilowe mocy rezystora oscylują sinusoidalnie wokół wartości URI. Pulsacja
przebiegu, a więc i jego częstotliwość, są dwukrotnie większe od pulsacji i częstotliwości
przebiegów czasowych prądu i napięcia. Wartości chwilowe mocy przybierają wartości z
przedziału (0, 2URI) więc w całym zakresie zmienności moc jest nieujemna, a średnia
wartość mocy za okres jest równa mocy czynnej. Idealny rezystor pobiera energię
elektryczną ze źródła (poza punktami czasowymi gdy moc jest równa zero) i nigdy jej do
niego nie oddaje, zatem w żadnej chwili wartość chwilowa mocy nie jest ujemna.
36. II i I prawo Kirchhoffa w postaci symbolicznej/zespolonej.
I. W każdej chwili czasowej suma prądów dopływających do zamkniętego obszaru jest
równa zero
t̂∑ na dole: n−1 na górze: k dalej: i od k (t)=0
II. W każdej chwili czasowej suma napięć wzdłuż pewnej zamkniętej drogi jest równa zero
t̂∑ na dole: n−1 na górze: k dalej: u od k (t)=0
37. Różnica między wartością a wielkością zespoloną.
Wartość - konkretne liczby, np. 1+3j
Wielkość - np. impedancja
Wielkość może posiadać wartość, wartość może być przypisana do wielkości.
38. Definicja wartości skutecznej.
Wartość skuteczna jest statystyczną miarą sygnału okresowo zmiennego (najczęściej
dotyczy wielkości elektrycznych prądu i napięcia).
Wartość skuteczna prądu przemiennego jest taką wartością prądu stałego, ktora w ciągu
czasu równego okresowi prądu przemiennego spowoduje ten sam efekt cieplny (wydzieli
tyle samo ciepła na oporniku o rezystancji R), co dany sygnał prądu przemiennego
(zmiennego).
39. Opisz równania połączeń: równoległego i szeregowego idealnych R, L, C.
40. Przeanalizuj któryś ze schematów zastępczych kondensatora rzeczywistego lub cewki
rzeczywistej. (obrazki)
Cewka rzeczywista:
W przeciwieństwie do elementu idealnego, ten zawiera w sobie rezystor - stąd wniosek, że
występują na nim straty energii.
Kondensator rzeczywisty:
(komentarz jak wyżej)