AC 회로의 과도 프로세스, 정류 법칙, 공진 현상

전기 회로의 고정 작동 모드는 전압, 전류, 저항 등 회로의 매개 변수가 일정한 모드입니다. 정상 상태에 도달한 후 전압이 변하면 전류도 변합니다. 하나의 정상 상태에서 다른 정상 상태로의 전환은 즉시 발생하지 않고 일정 기간 동안 발생합니다(그림 1).

한 정지 상태에서 다른 정지 상태로 전환하는 동안 회로에서 발생하는 프로세스를 과도 상태라고 합니다. 과도 현상은 회로 매개변수가 갑자기 변경되면 발생합니다. 전기 회로 작동 모드의 급격한 변화의 순간은 초기 시간으로 간주되며, 이와 관련하여 회로의 상태가 특성화되고 과도 프로세스 자체가 설명됩니다.

쌀. 1. AC 회로에서 발생하는 모드

과도 프로세스의 지속 시간은 매우 짧을 수 있고 초 단위로 계산할 수 있지만 프로세스를 특징짓는 전류 및 전압 또는 기타 매개변수는 큰 값에 도달할 수 있습니다.과도 전류는 회로의 정류에 의해 트리거됩니다.

정류는 스위칭 장치의 접점을 닫거나 여는 것입니다. 과도 현상을 분석할 때 두 가지 정류 법칙이 사용됩니다.

정류의 첫 번째 법칙: 전류. 스위칭하기 전에 인덕터를 통해 흐르는 전류는 스위칭 직후 동일한 코일을 통해 흐르는 전류와 같습니다. 이것들. 인덕터의 전류는 갑자기 변할 수 없습니다.

정류의 두 번째 법칙: 스위칭 전 용량성 소자 양단의 전압은 스위칭 후 동일한 소자 양단의 전압과 같습니다. 이것들. 용량성 소자 양단의 전압은 갑자기 변할 수 없습니다. 저항, 인덕터 및 커패시터의 직렬 연결의 경우 종속성이 유효합니다.

동일한 반응 Xl 및 Xc를 갖는 고려된 회로에서 소위 전압 공진... 이러한 저항은 주파수에 의존하기 때문에 특정 공진 주파수 ωо에서 공진이 발생합니다.

이 경우 회로의 총 저항은 최소이며 순전히 활성입니다. Z = R이고 전류는 최대값을 가집니다. ω ωо에서 부하는 능동 용량 특성을 가지며, ω >ωо — 능동-유도 특성을 갖습니다.

공진 시 회로에서 전류의 급격한 증가는 X1 및 Xc의 증가에 해당한다는 점에 유의해야 합니다. 이러한 응력은 전압보다 훨씬 커질 수 있습니다. U 회로 단자에 적용되므로 전압 공진은 전기 설비에 위험한 현상입니다.

병렬 연결된 회로 요소의 분기에 있는 전류는 전체 회로 전압에 대해 해당하는 위상 편이를 갖습니다.따라서 회로의 총 전류는 위상 편이를 고려하여 개별 분기의 전류 합계와 같으며 공식에 의해 결정됩니다.

리액턴스 Xl과 X가 같으면 요소가 병렬로 연결된 회로에서 공진 전류... 공진 전류는 최대 값과 최대 역률 (cosφ = 1)에 도달합니다. 공진 주파수의 값은 공식에 의해 결정됩니다.

공진 시 L과 C를 포함하는 분기의 전류는 총 회로 전류보다 클 수 있습니다. 유도성 및 용량성 전류는 위상이 반대이고 값이 동일하며 전원에 대해 상호 상쇄됩니다. 이들은 회로에서 유도 코일과 커패시터 사이에서 에너지가 교환됩니다.

공진에 가까운 전류 모드는 전기 소비자의 역률을 높이는 데 널리 사용됩니다. 이것은 와이어 언로드, 손실 감소, 재료 및 에너지 절약으로 인해 상당한 경제적 효과를 제공합니다.