• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Передача енергії від активного двополюсника до пасивного двополюсника. Передача енергії двопровідною лінією постійного струму

Нехай деякий активний двополюсник навантажений резистором з довільним опором R_н (рис. 1.43,а). Яка повинна бути величина R_н, щоб потужність P_н, яка виділяється в цьому резисторі, була максимальною? Як взагалі змінюється ця потужність в залежності від величини R_н?

Для отримання відповіді на ці питання замінимо активний двополюсник на еквівалентне реальне джерело напруги (рис. 1.43,б).

А – активний двополюсник

Рис. 1.43

Струм у навантаженні дорівнює

I = E_гекв /(R_гекв+R_н) .

Потужністю, яку споживає навантаження, є

(1.11)

Величини Е_гекв та R_гекв є постійними, тому графік залежності P_н(R_н) має вигляд, поданий на рис.1.44. Дослідивши функцію (1.11) на екстремум відносно P_н,неважко визначити, що максимальна потужність P_нmax виділяється в навантаженні (тобто споживається ним) за умови, що

R_н=R_гекв .(1.12)

Рис. 1.44

Підставивши (1.12) в (1.11), одержимо, що

P_нmax=E²_гекв/(4R_гекв).

Потужність, яку віддає ідеальне джерело при довільній величині R_н, дорівнює

Р_г = Е_гекв I = E²_гекв /(R_гекв+R_н).

Тоді коефіцієнт корисної дії кола, зображеного на рис. 1.43,б, складає

Звідси випливає, що у випадку максимального виділення потужності в навантаженні (коли R_н = R_гекв), відповідає величина h=0,5.В цілому графік залежності h (R_н) має вигляд, поданий на рис. 1.44.

Як окремий випадок розглянемо живлення споживача через двопровідну лінію (рис.1.45). Відомими є ЕРС генератора Е_г, тобто його напруга холостого ходу, його внутрішній опір R_г, опір навантаження Р_н, довжина лінії , тип проводу.

Рис. 1.45

Треба знайти напругу на навантаженні U₂, падіння напруги в лінії DU, втрати потужності в лінії DР.

Спочатку за відомим типом проводу знаходимо його питомий опір r та площу перерізу проводу S. Після цього знаходимо опір одного проводу R_пр = r /S.

Струм у лінії I = E_г /(R_г+2R_пр+R_н), напруга на навантаженні U₂ = IR_н, падіння напруги в лінії DU = U₁-U₂ = I×2R_пр, втрати потужності в лінії DP = I²×2R_пр.

Тепер вважатимемо все, що знаходиться лівіше затискачів навантаження а–в, за активний двополюсник. Неважко знайти, що його параметри, визначені за теоремою Тевенена, є такими:

Е_гекв= Е_г, R_гекв = R_г +2R_пр.

Дана заміна дозволяє обчислити коефіцієнт корисної дії (ККД) всієї системи живленняза раніше записаною формулою для h. Величина ККД лінії передачі окремо h_п визначається як відношення потужності на навантаженні до потужності на вході лінії:

.

Оскільки U₁=I×(2R_пр+R_н), то

Деякі додаткові подробиці можна знайти в підручниках [1, 2].

Читайте також:

1. III. За виділенням або поглинанням енергії
2. IV. Критерій питомої потенціальної енергії деформації формозміни
3. А) оптимальне значення величини зварювального струму; б) підвищене значення величини зварювального струму; в) низьке значення величини зварювального струму.
4. Автоматичне розвантаження по струму.
5. Агресивний тип дивідендної політики включає метод стабільного приросту дивідендів і метод постійного коефіцієнта виплат.
6. Активний опір у ланцюзі синусоїдального струму
7. Активність. Закон радіоактивного розпаду
8. Активного опору
9. Альтернативні види палива та електроенергії
10. Б. вероятностный характер закона радиоактивного распада.
11. Багатоканальна передача інформації
12. Баланс потужностей в електричних колах постійного струму

Переглядів: 2444