عمليات عابرة في دارات التيار المتناوب ، قوانين التبديل ، ظواهر الرنين
الأوضاع الثابتة لتشغيل الدوائر الكهربائية هي أوضاع تكون فيها المعلمات في الدائرة ثابتة: الجهد ، التيار ، المقاومة ، إلخ. إذا تغير الجهد ، بعد الوصول إلى حالة ثابتة ، فإن التيار سيتغير أيضًا. لا يحدث الانتقال من حالة ثابتة إلى أخرى على الفور ، ولكن خلال فترة زمنية (الشكل 1).
تسمى العمليات التي تحدث في الدوائر أثناء الانتقال من حالة ثابتة إلى أخرى عابرة. تحدث العابرة مع أي تغيير مفاجئ في معلمات الدائرة. يتم أخذ لحظة التغيير المفاجئ في طريقة تشغيل الدائرة الكهربائية على أنها لحظة أولية من الوقت ، بالنسبة إلى حالة الدائرة ووصف العملية العابرة نفسها.
أرز. 1. الأوضاع التي تحدث في دائرة التيار المتردد
يمكن أن تكون مدة العملية العابرة قصيرة جدًا ويمكن حسابها في أجزاء من الثانية ، لكن التيارات والفولتية أو غيرها من المعلمات التي تميز العملية يمكن أن تصل إلى قيم كبيرة.يتم تشغيل العابرين عن طريق التخفيف في الدائرة.
التخفيف هو إغلاق أو فتح جهات اتصال أجهزة التبديل. عند تحليل العابرين ، يتم استخدام قانونين تخفيف.
قانون التخفيف الأول: الحالي. يتدفق من خلال مغو قبل التبديل يساوي التيار من خلال نفس الملف مباشرة بعد التبديل. هؤلاء. لا يمكن أن يتغير التيار في المحرِّض فجأة.
قانون التبديل الثاني: الجهد عبر العنصر السعوي قبل التبديل يساوي الجهد عبر نفس العنصر بعد التبديل. هؤلاء. لا يمكن أن يتغير الجهد عبر العنصر السعوي فجأة. بالنسبة للتوصيل المتسلسل للمقاوم والمحث والمكثف ، تكون التبعيات صالحة
في الدائرة المدروسة مع نفس التفاعلات Xl و Xc ، ما يسمى بالرنين الجهد ... نظرًا لأن هذه المقاومة تعتمد على التردد ، يحدث الرنين بتردد رنين معين ωо.
المقاومة الكلية للدائرة في هذه الحالة ضئيلة ونشطة بحتة. Z = R ، والتيار له قيمة قصوى. عند ω ωо ، يكون للحمل طابع سعوي نشط ، مع ω> ωо - حثي نشط.
وتجدر الإشارة إلى أن الزيادة الحادة في التيار في الدائرة عند الرنين تقابل زيادة Xl و Xc. يمكن أن تصبح هذه الضغوط أكبر بكثير من الجهد. يتم تطبيق U على أطراف الدائرة ، وبالتالي فإن صدى الجهد هو ظاهرة خطيرة على التركيبات الكهربائية.
تحتوي التيارات الموجودة في فروع عناصر الدائرة المتوازية على تحول طور مقابل فيما يتعلق بجهد الدائرة الكلي.لذلك ، فإن إجمالي التيار للدائرة يساوي مجموع تيارات فروعها الفردية ، مع مراعاة تحولات الطور ويتم تحديده بواسطة الصيغة
إذا كانت المفاعلات Xl و X متساوية ، في دائرة متصلة بالتوازي مع تيارات رنانة للعناصر ... يصل تيار الطنين إلى قيمته القصوى وعامل القدرة الأقصى (cosφ = 1). يتم تحديد قيمة تردد الرنين بواسطة الصيغة
يمكن أن تكون التيارات في الفروع التي تحتوي على L و C ، عند الرنين ، أكبر من إجمالي تيار الدائرة. التيارات الاستقرائية والسعة معاكسة في الطور ، متساوية في القيمة وتعادل بشكل متبادل فيما يتعلق بمصدر الطاقة. في الدائرة ، يتم تبادل الطاقة بين الملف الاستقرائي والمكثف.
يتم استخدام وضع التيارات القريبة من الرنين على نطاق واسع لزيادة عامل الطاقة لمستهلكي الكهرباء. هذا يعطي تأثير اقتصادي كبير بسبب تفريغ الأسلاك وتقليل الفاقد وتوفير المواد والطاقة.