Základy elektrotechniky Výkony ve střídavém obvodu

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
METODA LINEÁRNÍ SUPERPOZICE SUPERPOSITION THEOREM Metoda superpozice vychází z teze: Účinek součtu příčin = součtu následků jednotlivých příčin působících.
Advertisements

Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Jordánová Marcela Název prezentace (DUMu): 12. Střídavý proud Název sady: Fyzika pro 3. a 4. ročník středních.
Generátor střídavého proudu. K primárním zdrojům elektrické energie řadíme uhlí, ropu, zemní plyn, vodu v přehradách a také jaderné palivo. Přeměna energie.
Jméno autora: Tomáš Utíkal Škola: ZŠ Náklo Datum vytvoření (období): září 2013 Ročník: devátý Tematická oblast: Elektrické a elektromagnetické jevy v 8.
Obsah Generátor střídavého proudu Trojfázová soustava střídavého napětí Transformátor Přenos elektrické energie Střídavý proud v energetice 1.
Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: EU peníze středním školám Gymnázium a Střední odborná škola, Podbořany, příspěvková organizace.
Otáčivý účinek magnetického pole na cívku s proudem.
Elektrotechnická měření Dimenzování sítí nn - PAVOUK 2.
NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně AUTOR: Ing. Oldřich Vavříček NÁZEV: Podpora výuky v technických oborech TEMA: Základy elektrotechniky.
Mechanika II Mgr. Antonín Procházka. Co nás dneska čeká?  Mechanická práce, výkon, energie, mechanika tuhého tělesa.  Mechanická práce a výkon, kinetická.
VY_32_INOVACE_95.  Materiál je vytvořen pro žáky 3. ročníku oboru OPERÁTOR DŘEVAŘSKÉ A NÁBYTKÁŘSKÉ VÝROBY a pro žáky 2. ročníku NÁSTAVBOVÉHO STUDIA 
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Gymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o Tato prezentace.
Projekt MŠMTEU peníze středním školám Název projektu školyICT do života školy Registrační číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ ŠablonaIII/2 Sada 36 AnotaceSíťový.
Orbis pictus 21. století Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Ohmův zákon Obor:Elektrikář Ročník:3.
Projekt MŠMTEU peníze středním školám Název projektu školyICT do života školy Registrační číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ ŠablonaIII/2 Sada 36 AnotaceJedno.
Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov Autor: Mgr. Petr Tomek Datum/období: podzim 2013 Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Téma.
Odborný výcvik ve 3. tisíciletí Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.
Vzdělávací materiál zpracovaný v rámci projektů EU peníze školám
Elektrické stroje – transformátory Ing. Milan Krasl, Ph.D.
Elektrický proud Tematická oblast Fyzika Datum vytvoření Ročník
Elektrický výkon Tematická oblast Fyzika Datum vytvoření Ročník
Elektronické součástky a obvody
Výroba elektrické energie - obecná část
9.1 Magnetické pole ve vakuu 9.2 Zdroje magnetického pole
Proudové chrániče.
Vznik střídavého proudu
NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně
NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně
VY_32_INOVACE_Rypkova_ Oscilátory
DUM:VY_32_INOVACE_IX_1_11 Elektrická práce Šablona číslo: IX
(definice emn) výkon potřebný pro vytahování smyčky výkon zdroje emn.
Obchodní akademie, Střední odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Hradec Králové Autor: Mgr. Zdeněk Šmíd Název materiálu: VY_32_INOVACE_2_FYZIKA_19.
Příkon, výkon, práce, účinnost elektrického proudu
Výkon, účinnost VY_32_INOVACE_11_218
NÁZEV: VY_32_INOVACE_10_05_F9_Hanak TÉMA: Střídavý proud
Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov
Elektronické součástky a obvody
DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL
NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně
NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně
10. Elektromagnetické pole, střídavé obvody
Fázorové diagramy v obvodech střídavého proudu
ELEKTROTECHNICKÉ MATERIÁLY
Výpočet neznámé veličiny z vybraných fyzikálních vzorců
NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně
NÁZEV: VY_32_INOVACE_10_06_F9_Hanak TÉMA: Střídavý proud
USMĚRŇOVAČE V NAPÁJECÍCH OBVODECH
Regulátory spojité VY_32_INOVACE_37_755
Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/
Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/
Fázorové diagramy v obvodech střídavého proudu
ZÁKLADNÍ ŠKOLA SLOVAN, KROMĚŘÍŽ, PŘÍSPĚVKOVÁ ORGANIZACE
Číslicové měřící přístroje
NÁZEV PROJEKTU: INVESTICE DO VZDĚLÁNÍ NESOU NEJVYŠŠÍ ÚROK
jako děj a fyzikální veličina
Základy elektrotechniky Řešení stejnosměrných obvodů s více zdroji
Měření výkonu trojfázového proudu
Měření výkonu elektrického proudu
Příkon, výkon, účinnost, účinník, elektroměr, harmonická
ELEKTRICKÝ PROUD.
NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně
Vzdělávací materiál zpracovaný v rámci projektů EU peníze školám
NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně
Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU peníze středním školám
NÁZEV ŠKOLY: Základní škola a Mateřská škola Nedvědice, okres Brno – venkov, příspěvková organizace AUTOR: Jiří Toman NÁZEV: VY_32_INOVACE_24_13 Střídavé.
Digitální učební materiál
NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně
NÁZEV ŠKOLY: Základní škola a Mateřská škola Nedvědice, okres Brno – venkov, příspěvková organizace AUTOR: Jiří Toman NÁZEV: VY_32_INOVACE_24_19 Fyzika,
SLOŽENÝ OBVOD STŘÍDAVÉHO PROUDU.
Zapojování rezistorů SÉRIOVÉ PARALELNÍ ELEKTRICKÝ PROUD STEJNÝ
Transkript prezentace:

Základy elektrotechniky Výkony ve střídavém obvodu

Opakování Jak lze vyjádřit výkon v obvodu s ustáleným stejnosměrným proudem na různých prvcích? Výkon na rezistoru: Výkon na ideální cívce: Výkon na ideálním kondenzátoru: ? napětí na ideální cívce je nulové ? proud ideálním kondenzátorem je nulový

Výkon na ideálním rezistoru ve střídavém obvodu – činný výkon P(W) Harmonický zdroj napětí Na rezistoru nedochází k fázovému posunu mezi napětím a proudem Okamžitá hodnota a průběh výkonu Výkon na rezistoru je vždy kladný, představuje tepelný výkon:

Výkon na ideálním rezistoru ve střídavém obvodu – činný výkon P(W) Na ideálním rezistoru je výpočet výkonu ve střídavém obvodu stejný jako v obvodu stejnosměrném. Obdobně se počítá elektrická práce. Pouze činný výkon uvažujeme zejména u tepelných spotřebičů. Výjimku tvoří obvody s vyšší frekvencí, ve kterých nastává povrchový jev (skinefekt), kdy je rozložení proudu (proudové pole) v průřezu vodiče nehomogenní  větší část proudu prochází u povrchu vodiče. Příklad: Vypočítejte výkon elektrického topení, jestliže při síťovém napětí 230V je odebíraný proud 7,5 A. Určete odebranou energii za 20 hodin provozu. Výkon (příkon) spotřebiče: Odebraná elektrická energie):

Výkon na ideální cívce ve střídavém obvodu – jalový výkon Q(var) Harmonický zdroj napětí Na ideální cívce dochází k fázovému posunu mezi napětím a proudem .. .. napětí předbíhá proud o 900. Okamžitá hodnota a průběh výkonu Jaká je střední hodnota výkonu ? Výkon kmitá s dvojnásobnou frekvencí, střední hodnota výkonu je nulová

Výkon na ideální cívce ve střídavém obvodu – jalový výkon Q(var) Výkon kmitá mezi ideální cívkou a zdrojem. V 2. a 4. čtvrtperiodě je okamžitý výkon kladný – výkon teče ze zdroje do cívky a slouží k vytvoření magnetického pole. V 1. a 3. čtvrtperiodě je okamžitý výkon záporný – energie magnetického pole se vrací zpět do zdroje, magnetické pole ideální cívky zaniká. V obvodu s ideální cívkou není žádná spotřeba energie, probíhá pouze výměna magnetické energie mezi cívkou a zdrojem Protože přenášený výkon nevykoná žádnou práci, je definován jako indukční jalový výkon – Q (var). Proud ideální cívkou je definován jako indukční (magnetizační proud).

Výkon na kondenzátoru ve střídavém obvodu – jalový výkon Q(var) Harmonický zdroj napětí Na kondenzátoru dochází k fázovému posunu mezi napětím a proudem .. .. proud předbíhá napětí o 900. Okamžitá hodnota a průběh výkonu Jaká je střední hodnota výkonu ? Výkon kmitá s dvojnásobnou frekvencí, střední hodnota výkonu je nulová

Výkon na kondenzátoru ve střídavém obvodu – jalový výkon Q(var) Výkon kmitá mezi kondenzátorem a zdrojem. V 1. a 3. čtvrtperiodě je okamžitý výkon kladný – výkon teče ze zdroje do kondenzátoru a slouží k vytvoření elektrického pole. V 2. a 4. čtvrtperiodě je okamžitý výkon záporný – energie elektrického pole se vrací zpět do zdroje,elektrické pole kondenzátoru zaniká. V obvodu s kondenzátorem není žádná spotřeba energie, probíhá pouze výměna elektrické energie mezi kondenzátorem a zdrojem Protože přenášený výkon nevykoná žádnou práci, je definován jako kapacitní jalový výkon – Q (var). Proud kondenzátorem je definován jako kapacitní proud.

Výkony ve střídavém obvodu Ve střídavých obvodech má spotřebič (zátěž) většinou obecný charakter – obsahuje činné i jalové složky výkonu. Výjimku tvoří tepelné spotřebiče, které mají čistě odporový charakter. Předpokládáme harmonický zdroj napětí Na obecné zátěži dochází k fázovému posunu mezi napětím a proudem, předpokládáme zátěž RL s fázovým posunem . Okamžitá hodnota a průběh výkonu Jaká je střední hodnota výkonu ? Výkon kmitá s dvojnásobnou frekvencí, střední hodnota výkonu je nenulová

Výkon ve střídavém obvodu 1 2 V 1. úseku je okamžitá hodnota výkonu záporná – magnetická energie cívky se vrací do zdroje. Ve 2. úseku je okamžitá hodnota výkonu kladná – energie teče ze zdroje do spotřebiče. Část energie slouží k vytvoření magnetického pole a část energie se na rezistoru přemění na teplo, mechanickou energii  … elektrické zařízení odebírá jak činnou, tak i jalovou energii.

Výkon ve střídavém obvodu Matematickým rozborem součinu okamžitých hodnot a přepočtem na efektivní hodnoty dostaneme dvě složky výkonu. 1. Činný výkon P (W) – výkon, který vykonává práci 2. Jalový výkon Q (var) – výkon, který slouží k vytvoření elektrického (magnetického) pole Jak je velký činný a jalový výkon na rezistoru a kondenzátoru a proč ?

Výkon ve střídavém obvodu Elektrické zařízení odebírá (dodává) činný a jalový výkon, jehož fyzikální podstata je jednoznačně určena. Na základě těchto dvou výkonů lze definovat matematický – zdánlivý výkon – S(VA). Zdánlivý výkon lze matematicky vypočítat pomocí trojúhelníku výkonů P Q S  Odvození zdánlivého výkonu: V případě potřeby se indukční a kapacitní výkon se rozlišuje pomocí znaménka: indukční výkon znaménko - (- Q) kapacitní výkon znaménko + (+ Q)

Příklad Střídavý spotřebič má výkon 700W a je připojen na napětí 230V. Účinnost spotřebiče je 85%, účiník 0,8. Doba chodu spotřebiče jsou 3 h. Vypočítejte příkon a proud spotřebiče, jalový a zdánlivý výkon a odebranou elektrickou energii. Příkon: Elektrický proud: Jalový výkon: Zdánlivý výkon Odebraná energie Na štítku u zdrojů se udává zdánlivý výkon, na štítku u spotřebičů činný výkon

Materiály http://www.leifiphysik.de/index.php Blahovec Elektrotechnika 2 http://www.leifiphysik.de/index.php http://www.zum.de/dwu/umaptg.htm