Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."— Transkript prezentace:

1 Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

2 Impedance obvodu OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-015

3  Mějme elektrický obvod, ve kterém jsou v sérii zapojeny rezistor R, cívka o indukčnosti L a kondenzátor o kapacitě C.  Rezistor má jenom činný odpor R, činné odpory u indukčnosti a kapacity zanedbáme.  Všechny tyto prvky jsou připojeny v sérii na zdroj střídavého napětí o efektivní hodnotě U.  Schéma zapojení obvodu je na obr. 1.

4 Impedance obvodu Obr. 1 Schéma střídavého obvodu R, L, C v sérii Proud protékající obvodem je společný pro všechny členy obvodu. Jeho efektivní hodnotu určíme z rovnice

5 Impedance obvodu  U je efektivní hodnota napětí zdroje a Z je zdánlivý odpor obvodu, který nazýváme impedancí obvodu. Jeho jednotkou je ohm (Ω).  Tento proud vytváří na jednotlivých členech úbytky napětí.  Velikosti úbytků jsou úměrné velikosti proudu I a velikostem příslušných odporů a jsou společně přemáhány svorkovým napětím U zdroje.  Vzhledem k proudu jsou úbytky napětí s ním buď ve fázi (činné odpory), nebo ho předbíhají o 90˚ (indukční odpory), anebo jsou za ním o 90˚ zpožděny (kapacitní odpory).

6 Impedance obvodu  Na činném odporu je napětí U R, na indukčním odporu U L a na kapacitním odporu U C.  Podle Ohmova zákona jsou velikosti těchto napětí dané vztahy

7 Impedance obvodu Obr. 2 Vektorový diagram sériového RLC obvodu Z vektorového diagramu obvodu můžeme zjistit celkové napětí na obvodu, jeho časový vektor (fázor) a fázové posunutí proudu vzhledem k napětí.

8 Impedance obvodu  Výsledný vektor napětí dostaneme geometrickým (vektorovým) součtem vektorů úbytků napětí.  Velikost výsledného napětí určíme z daného trojúhelníku napětí pomocí Pythagorovy věty:  Z je výsledný zdánlivý odpor obvodu, udává velikost impedance obvodu.  Odpor R tvoří činnou složku impedance Z  Výraz X = X L – X C tvoří jalovou složku impedance Z

9 Impedance obvodu Vektorový diagram  Bude-li úbytek napětí U L na cívce větší než úbytek napětí U C na kondenzátoru, proud I bude zpožděn za napětím U. Obvod dostává v tomto případě charakter indukční zátěže.  Bude-li naopak úbytek napětí U C na kondenzátoru větší jako úbytek napětí U L na cívce, proud I bude předbíhat před napětím U. Obvod má v tomto případě charakter kapacitní zátěže.  Úhel φ, o který jsou napětí U a proud I vzájemně posunuty, udává fázový posun.  Jeho velikost závisí na druhu převládajícího zatížení střídavého obvodu.

10 Impedance obvodu  Fázový posun určíme buď početně, pomocí goniometrických funkcí, nebo odečtením přímo z grafu.  Při početním řešení z trojúhelníku napětí platí:  Při grafickém řešení nakreslíme vektorový diagram napětí ve vhodně zvoleném měřítku a potom úhloměrem změříme příslušný úhel fázového posunu φ.

11 Impedance obvodu  Příklad:  Určete proud v obvodu a jeho fázový posun, ve kterém jsou v sérii zapojeny prvky rezistor R = 4,8 Ω, indukční odpor X L = 16 Ω a kapacitní odpor X C = 12,4 Ω. Napětí v obvodu U = 120 V.

12 Impedance obvodu  Řešení:  Impedance (zdánlivý odpor) obvodu  Proud v obvodu  Fázový posun  úhel φ = 36° 50´

13 Impedance obvodu Při paralelním zapojení rezistoru R, indukčnosti L a kondenzátoru C podle obr. 3 bude svorkové napětí zdroje U společné pro všechny paralelní větve. Obr. 3 Paralelní RLC obvod

14 Impedance obvodu  Jednotlivými větvemi budou protékat proudy, které určíme z Ohmova zákona

15 Impedance obvodu  Výsledný proud I, tj. celkový proud I, který dodává zdroj do obvodu, zjistíme tak, že sečteme vektorově (geometricky) časové vektory proudů jednotlivých větví.  Velikost proudu určíme z daného pravoúhlého trojúhelníka proudů podle Pythagorovy věty. Obr. 4 Vektorový diagram paralelního RLC obvodu

16 Impedance obvodu  Výraz  určuje velikost admitance obvodu, neboli zdánlivou vodivost obvodu.  Impedance obvodu je potom

17 Impedance obvodu Vektorový diagram  Bude-li proud I C, procházející kondenzátorem, větší jako proud I L, který prochází cívkou, bude výsledný proud I předbíhat napětí obvodu U.  Bude-li proud I L cívky větší jako proud I C procházející kondenzátorem, bude výsledný proud I zpožděn za společným napětím U obvodu.  Fázový posun zjistíme z trojúhelníku proudů, ve kterém platí nebo graficky odečtením úhloměrem přímo z trojúhelníka proudů. nebo graficky odečtením úhloměrem přímo z trojúhelníka proudů.

18  Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

19 Literatura  J. Kubrycht, R. Musil, L. Voženílek: Elektrotechnika pro 1. ročník učebních oborů elektrotechnických, SNTL Praha 1980  A. Blahovec: Elektrotechnika II, Informatorium Praha 2005


Stáhnout ppt "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."

Podobné prezentace


Reklamy Google