Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus
(Nova stran z vsebino: Slika 3.1.5: Časovni potek moči v ohmskem izmeničnem krogu <poskus> '''Poskus 3.1.3:''' Poskus 2.1.1 ponovimo namesto z uporoma…) |
|||
| Vrstica 10: | Vrstica 10: | ||
Poskus bi lahko ponovili z električnima grelnikoma in rezultat bi bil podoben. | Poskus bi lahko ponovili z električnima grelnikoma in rezultat bi bil podoben. | ||
| + | |||
| + | |||
<pomembno> | <pomembno> | ||
*Upornost, ki povzroča '''enak učinek enosmernega''' in '''izmeničnega''' toka, imenujemo '''delovna''' upornost. </pomembno> | *Upornost, ki povzroča '''enak učinek enosmernega''' in '''izmeničnega''' toka, imenujemo '''delovna''' upornost. </pomembno> | ||
| Vrstica 15: | Vrstica 17: | ||
Delovna upornost je v širšem smislu vsaka upornost, '''dejanska''' ali le '''navidezna''', ki povzroča ali omogoča '''trajno pretvorbo''' električne energije v energije '''drugih oblik'''. Dejanske ohmske upornosti (grelniki, žarnice, upori, vodniki …) lahko neposredno izmerimo z Ω-metrom, navidezne pa praviloma določimo posredno, računsko, na osnovi merjenja drugih količin in le pri '''delovanju''' naprav. Tak primer imamo kot del energije pri pretvorbi električne energije v '''mehansko''' (elektromotor), v '''zvočno''' (zvočniki), v energijo '''elektromagnetnega valovanja''' (oddajniki) in podobno. | Delovna upornost je v širšem smislu vsaka upornost, '''dejanska''' ali le '''navidezna''', ki povzroča ali omogoča '''trajno pretvorbo''' električne energije v energije '''drugih oblik'''. Dejanske ohmske upornosti (grelniki, žarnice, upori, vodniki …) lahko neposredno izmerimo z Ω-metrom, navidezne pa praviloma določimo posredno, računsko, na osnovi merjenja drugih količin in le pri '''delovanju''' naprav. Tak primer imamo kot del energije pri pretvorbi električne energije v '''mehansko''' (elektromotor), v '''zvočno''' (zvočniki), v energijo '''elektromagnetnega valovanja''' (oddajniki) in podobno. | ||
| + | |||
<pomembno> | <pomembno> | ||
| Vrstica 23: | Vrstica 26: | ||
O moči sinusnega izmeničnega toka smo sicer nekaj že izvedeli<ref>OE2, str. 7-8</ref>, zato bomo za izmenični krog s čisto delovno upornostjo že znano le dopolnili. Z upoštevanjem časovnih potekov napetosti in toka v ohmskem izmeničnem krogu (slika 3.1.4) in dejstva, da je trenutna moč določena s produktom trenutne napetosti in trenutnega toka | O moči sinusnega izmeničnega toka smo sicer nekaj že izvedeli<ref>OE2, str. 7-8</ref>, zato bomo za izmenični krog s čisto delovno upornostjo že znano le dopolnili. Z upoštevanjem časovnih potekov napetosti in toka v ohmskem izmeničnem krogu (slika 3.1.4) in dejstva, da je trenutna moč določena s produktom trenutne napetosti in trenutnega toka | ||
| + | |||
<latex>p\,=\, u\, \cdot \,i,</latex> | <latex>p\,=\, u\, \cdot \,i,</latex> | ||
dobimo še časovni potek moči v ohmskem izmeničnem krogu (slika 3.1.5) | dobimo še časovni potek moči v ohmskem izmeničnem krogu (slika 3.1.5) | ||
| + | |||
<pomembno> | <pomembno> | ||
| Vrstica 32: | Vrstica 37: | ||
Površina pod krivuljo moči delovnega toka je v celoti pozitivna, kar pomeni, da energija teče samo '''iz generatorja v porabnik''', kjer se '''trajno''' pretvarja v energije drugih oblik in '''sprošča''' iz električnega kroga. | Površina pod krivuljo moči delovnega toka je v celoti pozitivna, kar pomeni, da energija teče samo '''iz generatorja v porabnik''', kjer se '''trajno''' pretvarja v energije drugih oblik in '''sprošča''' iz električnega kroga. | ||
| + | |||
<pomembno> | <pomembno> | ||
| Vrstica 40: | Vrstica 46: | ||
<latex>P\,=\, U\, \cdot \,I|||(W) ''U'' (V); ''I'' (A); ''R'' (Ω)</latex> | <latex>P\,=\, U\, \cdot \,I|||(W) ''U'' (V); ''I'' (A); ''R'' (Ω)</latex> | ||
| + | |||
velja pa tudi | velja pa tudi | ||
| + | |||
<latex>P\,=\, I^2\, \cdot \,R \,=\,\frac{U^2}{R}|||(W)</latex> | <latex>P\,=\, I^2\, \cdot \,R \,=\,\frac{U^2}{R}|||(W)</latex> | ||
| + | |||
Na osnovi odvisnosti efektivne in maksimalne vrednosti sinusne napetosti in toka ter slike 3.1.8 lahko določimo tudi '''maksimalno delovno''' moč: | Na osnovi odvisnosti efektivne in maksimalne vrednosti sinusne napetosti in toka ter slike 3.1.8 lahko določimo tudi '''maksimalno delovno''' moč: | ||
| + | |||
<latex>P_{\rm{m}}\,=\, U_{\rm{m}}\, \cdot \,I_{\rm{m}} \,=\,\sqrt{2}\cdot \,U\,\cdot \,\sqrt{2}\, \cdot \,I \, = \, 2UI \, = \, 2P |||(W)</latex> | <latex>P_{\rm{m}}\,=\, U_{\rm{m}}\, \cdot \,I_{\rm{m}} \,=\,\sqrt{2}\cdot \,U\,\cdot \,\sqrt{2}\, \cdot \,I \, = \, 2UI \, = \, 2P |||(W)</latex> | ||
| + | |||
ali | ali | ||
| + | |||
<latex>P \, = \, \frac{P_{\rm{m}}}{2}</latex> | <latex>P \, = \, \frac{P_{\rm{m}}}{2}</latex> | ||
| + | |||
Opozoriti pa moramo, da dobljena enačba za delovno moč velja le za '''sinusno''' obliko '''delovnega''' toka. | Opozoriti pa moramo, da dobljena enačba za delovno moč velja le za '''sinusno''' obliko '''delovnega''' toka. | ||
Redakcija: 08:53, 11. maj 2010
![](javascript: loadPicture("Eele_slika_3_1_5.svg", 816);)
Poskus 3.1.3:
Poskus 2.1.1 ponovimo namesto z uporoma z enakima žarnicama, npr. 12 V/0,1 A.
- Žarnici svetita enako, v obeh je enak efektivni tok.
Poskus bi lahko ponovili z električnima grelnikoma in rezultat bi bil podoben.
- Upornost, ki povzroča enak učinek enosmernega in izmeničnega toka, imenujemo delovna upornost.
Delovna upornost je v širšem smislu vsaka upornost, dejanska ali le navidezna, ki povzroča ali omogoča trajno pretvorbo električne energije v energije drugih oblik. Dejanske ohmske upornosti (grelniki, žarnice, upori, vodniki …) lahko neposredno izmerimo z Ω-metrom, navidezne pa praviloma določimo posredno, računsko, na osnovi merjenja drugih količin in le pri delovanju naprav. Tak primer imamo kot del energije pri pretvorbi električne energije v mehansko (elektromotor), v zvočno (zvočniki), v energijo elektromagnetnega valovanja (oddajniki) in podobno.
- Električna energija v delovni obliki zapusti električni krog. Imenujemo jo delovna energija.
- Električni tok v izmeničnem krogu s čisto delovno upornostjo imenujemo delovni tok.
- Delovni izmenični tok je tok, ki je v fazi z napetostjo (φ = 0°).
O moči sinusnega izmeničnega toka smo sicer nekaj že izvedeli[1], zato bomo za izmenični krog s čisto delovno upornostjo že znano le dopolnili. Z upoštevanjem časovnih potekov napetosti in toka v ohmskem izmeničnem krogu (slika 3.1.4) in dejstva, da je trenutna moč določena s produktom trenutne napetosti in trenutnega toka
dobimo še časovni potek moči v ohmskem izmeničnem krogu (slika 3.1.5)
- Časovni potek moči sinusnega izmeničnega toka ima pri ohmski upornosti sinusno obliko z dvojno frekvenco[2] toka oziroma napetosti.
Površina pod krivuljo moči delovnega toka je v celoti pozitivna, kar pomeni, da energija teče samo iz generatorja v porabnik, kjer se trajno pretvarja v energije drugih oblik in sprošča iz električnega kroga.
- Moč delovnega toka imenujemo delovna moč (P), merimo jo v vatih (W).
- V primeru faznega kota φ = 0° je v izmeničnem krogu prisotna delovna moč.
- Efektivna delovna moč je določena s produktom efektivne napetosti in efektivnega delovnega toka.
velja pa tudi
Na osnovi odvisnosti efektivne in maksimalne vrednosti sinusne napetosti in toka ter slike 3.1.8 lahko določimo tudi maksimalno delovno moč:
ali
Opozoriti pa moramo, da dobljena enačba za delovno moč velja le za sinusno obliko delovnega toka.
Primer:
Primer:Upor z upornostjo 40 Ω priključimo zapovrstjo na izmenično napetost sinusne in trikotne oblike. Izračunaj efektivne delovne moči, če je maksimalna napetost v obeh primerih 10 V. Uporabi vrednosti iz preglednice 1.2.
2. Trikotna oblika:
*Delovna moč je odvisna tudi od oblike časovnega poteka izmenične napetosti oziroma toka.
Opombe
 3.1.1.2 Časovni potek napetosti in toka
| 3.1.2 Izmenični krog z idealizirano tuljavo
|
