Направлений напряжения

Полученные уравнения справедливы независимо от выбора положительных направлений напряжений ы1м, м2м-

Аналогичные соотношения и1м = —е1м и ы2м = —еги можно получить, если для схемы 6.3, в при согласном включении катушек составить уравнения, подобные уравнениям (б.За) и (6.36). Следовательно, при совпадении условных положительных направлений напряжений и э. д. с. ы1м и е1м, ы2м и е2м эти напряжения и э.д.с. равны по величине и противоположны по знаку.

1) Для указанных на 5.14 положительных направлений напряжений и токов уравнения равновесия запишутся в виде:

* При пользовании различной литературой по теории цепей необходимо иметь в виду, что знаки в соотношениях между параметрами-коэффициентами зависят от выбора направлений напряжений и токов на входе и выходе четырехполюсника.

Следует, однако, подчеркнуть, что сказанное о выборе положительных направлений токов и напряжений является только рекомендацией, а не правилом, обязательным для выполнение.

Специальньх стрелок с указанием положительных направлений напряжений на схемах ставить не будем, а в необходимых 1.12 случаях, начертим их рядом с двухполюс-

Из этого уравнения можно определить У13 — У21. Итак, достаточно измерить три из четырех параметров холостого хода и короткого замыкания, чтобы иметь возможность определить все восемь параметров четырехполюсника. Для симметричного четырехполюсника уравнения не должны меняться при замене индекса «1» на индекс «2» и на обратно. Это возможно, если У22 = Уи и соответственно Zn = Z22. Поэтому симметричный обратимый четырехполюсник определяется лишь двумя параметрами. Полученные выше равенства оправдывают сделанный в начале параграфа выбор положительных направлений напряжений и токов. При других направлениях напряжений и токов такие простые равенства не могут

указано положительное направление тока, то и стрелка напряжения обозначает положительное направление, т. е. направлена от точки, потенциал которой принят большим,' чем потенциал другой точки. Как видно из 3-3, положительные направления напряжения или падений напряжения на сопротивлениях совпадают с положительными направлениями токов. Поэтому отдельных стрелок для положительных направлений напряжений можно и не ставить.

Новая методика выбора условных положительных направлений напряжений, токов и э. д. с. в трансформаторе

В последние годы стала применяться другая методика выбора условных положительных направлений напряжений, токов и э. д. с. в трансформаторе. В отличие от традиционной методики назовем ее новой. Автором новой методики является канд. техн. наук, доцент МВТУ им. Баумана Л. Л. Иванов. Основные положения новой методики изложены Л. Л. Ивановым в статье «К методике изложения некоторых вопросов курса электротехники» (Сборник научно-методических статей «Электротехника», «Высшая школа», 1973). Новая методика основывается на следующих положениях.

1. Трансформатор является электромагнитным устройством, предназначенным для изменения входного напряжения в ему подобное с положительным коэффициентом подобия (предполагается, что Ф (^)^=const). Практически это условие выполняется при выборе условных положительных направлений напряжений Ui и и2> показанных на 9.40, а. Для % — от зажима А к зажиму X, а для иа — от зажима а к зажиму х. Если к трансформатору подведено синусоидальное напряжение и предполагается, что трансформатор идеализированный, то входное напряжение «j и выходное напряжение «2 будут совпадать по фазе, а у реального трансформатора нормального исполнения — почти совпадать по фазе. На 9.41 приведены графики напряжений, э. д. с. и потока Ф (t) идеализированного трансформатора при новой методике выбора их условных положительных направлений.

Э. д. с. ?0 наводится внешним полем ротора, и в режиме двигателя (потребления электрической энергии) ее условное положительное направление противоположно направлению тока. В уравнении (20.2) э. д. с. ?а имеет знак «минус», что соответствует принятой системе условных положительных направлений напряжения, тока и э. д. с. индуктивной катушки ( 20.8).

При работе синхронной машины в режиме двигателя к его зажимам подводится переменное напряжение U, под действием которого в цепи статора появляется ток статора /. В соответствии с явлением самоиндукции при этом в обмотках статора наводится противоЭДС Е, ограничивающая значение этого тока. Это учтено при выборе положительных направлений напряжения U, тока / и ЭДС Е на схеме 16.1, для которой в соответствии со вторым законом Кирхгофа уравнение электрического равновесия синхронного электродвигателя имеет вид U = Е -f- RI + + jXl.

Симметричные нелинейные элементы характерны тем, что величина их сопротивления не зависит от направлений напряжения и тока, а определяется

Реле имеет две обмотки / и //, включенные в два контура, в цепи каждого из, которых действует напряжение Кц1/р и э. д. с. трансреакторов /к//р. С учетом указанных на 4-17, б положительных направлений напряжения в контурах равны:

3. Положительные направления напряжения и тока; согласный и встречный выбор положительных направлений напряжения и тока; энергия и ее связь с мощностью, током и напряжением; колебания напряжения и тока; сигналы.

изменения напряжения на зажимах индуктивности, мгновенной мощности и энергии при согласном и встречном выборе положительных направлений напряжения и тока. Построить временные зависимости данных величин. Убедиться, что мощность и энергия не зависят от выбора положительных направлений напряжения и тока (согласного или встречного).

1.2р. Ток в резистивном сопротивлении ' изменяется по закону i(t) = Im sin ш/ при t^to и равен нулю при t<.t0 . Найти законы изменения напряжения на зажимах резистора, мгновенной мощности и энергии при согласном и встречном выборе положительных направлений напряжения и тока. Построить временные зависимости указанных величин.

1.1. При согласном выборе положительных направлений напряжения и тока уравнение индуктивности записывается следующим образом:

На 1.8 показаны временные зависимости тока, напряжения, энергии и мгновенной мощности индуктивности. При встречном выборе положительных направлений напряжения и тока уравнения индуктивности отличаются от приведенного выше знаком, а окончательные выражения для мгновенной мощности и энергии не изменяются. К такому заключению приводит сопоставление выражений для p(t) и w(t) при согласном и встречном выборе положительных направлений напряжения и тока.

Выводы. 1. Мгновенные мощность и энергия в индуктивности не зависят от выбора положительных направлений напряжения и тока. 2. Мгновенная мощность изменяет знак; это означает, что в определенные промежутки времени индуктивность потребляет энергию из цепи, а в другие отдает энергию в цепь. 3. Энергия w(i) всегда больше или равна нулю. Таким образом, индуктивность является пассивным двухполюсником.

1.2. При согласном выборе направлений напряжения и тока для резистора справедливо соотношение (закон Ома) uK(t) — Ri R(t). Поэтому uK(t) = ImR sin со/ при t^ta и u(/) = 0 при /<С/о. Мгновенные мощность и энергия определяются по формулам: