Transcript Výkon striedavého prúdu v obvode s impedanciou

VÝKON STRIEDAVÉHO PRÚDU
V OBVODE S IMPEDANCIOU
alebo
Aj nulový výkon v striedavom obvode?
PaedDr. Jozef Beňuška
[email protected]
Obvod striedavého prúdu s RLC v sérii
i
A
R
L
Um
Z
Im
1 

Z  R   L 

C 

2
2
C
Impedancia - parameter charakterizujúci zložený obvod
striedavého prúdu.
Pre stredný výkon v obvode striedavého prúdu platí:
p
1 2
Pstr  RI m
2
Pstr
t
0
Um
Um
 Im 
Z
Z
Im
1
R Um Im R
1 2 1
1 Um
Pstr  RI m  RI m I m  R
Im  UmIm 
2
2
Z
2 2Z
2
2 Z
Ak použijeme 2 
2 2
Z fázorového diagramu pre RLC v sérii vyplýva:
y
UL
U LC
UC
Um Im R
P
2 2Z
UV

I
UR
x
R
RI
UR


cosφ 
Z
ZI
UV
P  UI cos
U - efektívna hodnota striedavého napätia
I - efektívna hodnota striedavého prúdu
cos  - účinník
Činný výkon striedavého prúdu
- určuje tú časť výkonu striedavého prúdu, ktorý sa
v obvode mení na teplo alebo na užitočnú prácu.
P  UI cos
P  U I   Wwatt
cos  - účinník
- udáva účinnosť prenosu energie zo zdroja striedavého
prúdu do obvodu, čiže spotrebiča.
Ak…
 = 0 rad
 = p/2 rad
cos  = 1
cos  = 0
P = UI = max.
P = 0 W.
Činný výkon striedavého prúdu pri   0 rad
p,u,i
y
+
+
I U
x 0
T t
P  UI cos   UI
Na teplo alebo inú formu energie sa mení najviac energie
zdroja (obvod s R alebo LC v rezonancii).
Činný výkon striedavého prúdu pri   p/2 rad
p,u,i
y
+
U
I 
x 0
-
+
-
P  UI cos   0 W
Celkový výkon v priebehu jednej periódy je nulový
(obvod s L, alebo s C).
T t
Činný výkon striedavého prúdu pri 0   p/2 rad
p,u,i
y
+
U

I
x 0
-
+
-
P  UI cos 
Činný výkon je úmerný rozdielu obsahov kladných
a záporných plôch.
T t
Riešte úlohu:
Na štítku elektromotora na striedavý prúd sú tieto údaje:
220 V, 5 A, cos  = 0,8
Aký je činný výkon motora?
P = 880W
Riešte úlohu:
Na svorkách zdroja striedavého napätia s výkonom
8 kW je amplitúda napätia 220 V a pripojeným
obvodom prechádza prúd s amplitúdou 100 A.
Určte fázový rozdiel napätia a prúdu v obvode.
 = 43o
Test
Činný výkon v obvode striedavého prúdu je daný
vzťahom:
a) P = UI,
b) P = UI sin,
c) P = UI cos,
d) P = Um Im.
1
Test
Zdanlivý výkon v obvode striedavého prúdu je daný
vzťahom:
a) P = UI,
b) P = UI sin,
c) P = UI cos,
d) P = Um Im.
2
Test
Činný výkon v obvode striedavého prúdu je najväčší,
ak:
a) cos  = 1,
b)  = 0 rad,
c)  = p rad,
d) cos  = 0.
3
Test
Činný výkon v obvode striedavého prúdu je najmenší,
ak:
a) cos  = 1
b)  = 0 rad
c)  = p rad
d) cos  = 0
4
Test
Elektrický obvod striedavého prúdu len s kondenzátorom pracuje s výkonom:
a) P = UI
b) P = minimálny
c) P = maximálny
d) P = 0W
5