Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Перейти к полной версии этой страницы на форумах сайта Электрик: Как найти ток внутреннее сопротивление лампы накаливания?
Форумы сайта ЭЛЕКТРИК > Теория > Вопросы по теории электротехники


klipsa
У меня такая задачка: в цепи находится лампа накаливания(неизв.сопротивление) и конденсатор(сопротивлением 200 ом).
Входное напряжение 24 В.
Найти i(t)-?
загвоздка в том,что не могу найти внутреннее сопротивление лампы.
Это задачка к защите лабораторной работы.Там мы находили(кроме всего прочего) Вольт Амперную характеристику Лампы накаливания.МОжет,как это через эту ВАХ найти сопротивление?
но у нас же в цепи еще и конденсатор...
ХЕЛП!!!
Viktor2004
Конденсатор не может быть сопротивлением 200 Ом.
Характеристики конденсатора емкостьь и напряжение пробоя.
Формул не помню. Посмотри в учебнике в разделе: "Конденсатор в цепи постоянного тока". Там есть формула общего сопротивления постоянному току конденсатора и активного сопротивления включенных последовательно.
В результате лабораторной работы наверное получали не вольтамперную характеристику, а зависимость тока и напряжения от времени. Если получили формульную зависимость, хорошо. Подставляй эту зависимость в формулу из учебника. Если результаты эксперимента в таблице - решай систему уравнений. Неизвестный параметр - активное сопротивление.
http://www.college.ru/enportal/modelsPhys/...CapCircuit.html
А здесь хороший скрипт. Мышкой рисуешь свою цепь , нажимаешь "Старт" и наблюдаешь все процессы.
Кстати, может знатоки компьютера подскажут каким образом можно скачать этот пример, что бы запускать его самостоятельно без подключения к сети. icon_question.gif
klipsa
спасибо!!
но как быть с этой чертовой лампой накаливания?
она меня интересует больше всего.как можно найти ее сопротивление?
Diviner
Цитата(Viktor2004)
Конденсатор не может быть сопротивлением 200 Ом. Характеристики конденсатора емкостьь и напряжение пробоя.

icon_rolleyes.gif
Наверное следует сделать заметку, незнающие могут неправильно понять.
Как номинальный параметр - нет.
Как сопротивление току в цепи переменного тока - да.
Емкостное сопротивление находится по формуле:
Xc = 1 / W*C = 1 / 2 * 3,14 * f * С
Конденсатор сопротивлением 200 Ом - это конденсатор ёмкостью 16 мкФ.

А про лампу где-то было а ранних топиках.
Сопротивление нити накала в горячем состоянии где-то в 10 раз больше, чем в холодном (для лампы 220 В).


klipsa, вы закон Ома знаете?
Например для 220 В:
100 ваттная лампа потребляет ток 0,45 А (I=P/U=100/220).
Отсюда находим сопротивление равное 485 Ом.
Можно сразу через мошность и напряжение, R=U^2/P.
Для 24 В посчитайте сами.
Tchernishev
Да, пожалуй человек был прав. Он указал емкостное сопротивление конденсатора - 200 Ом. То есть человек измерил ток в цепи (к примеру I = 0,5 А) и измерил падение напряжения на конденсаторе (U = 20 В), тогда сопротивление (а, как известно, сопротивление - это КОЭФФИЦИЕНТ ПРОПРЦИОНАЛЬНОСТИ МЕЖДУ ТОКОМ И НАПРЯЖЕНИЕМ В ЗАКОНЕ ОМА, а не какое - то препятствие, оказываемое току - ток как был до сопротивления на схеме 1 А, так после прохождения сопротивления и остался 1 А) по закому Ома будет R = U/I, то есть в нашем случае R = 20/0,5 = 40 Ом - таким же образом и получается 200 Ом для конденсатора. У лампы накаливания мы, как известно имеем нелинейную ВАХ, то есть её сопротивление отличается в горячем и холодном состоянии. Но мы отвлеклись....
Применим Великий Второй Закон Великого Кирхгофа (такой великий потому, что эти законы он придумал у нас в Кёнигсберге-Калининграде). Сумма падений напряжений равна сумме ЭДС.
ЭДС = 24 В, то есть e=24sin(314t) (полагаю частота равна f=50 Гц, угловая частота вращения векторов равна w = 2пf = 6,28*50=314).
Естественно, будем применять символический метод. Тогда сопротивление (комлексное) будет равно Zc = - j200 Ом. Тут один вопрос возникает - просьба уточнить: нужно рассматривать i(t) в установившемся режиме или решать переходной процесс. Переходной процесс в нелинейной цепи - вещь очень серьёзная и думаю врядли тебе бы дали такое на защиту лабы (сами преподы бы защищали это часа три-четыре). Если установившийся режим, то тут конечно попроще: методом пересечения вольтамперных характеристик находится рабочая точка нелинейной цепи. По ней мы находим активное сопротивление нити лампы накаливания - какое-то r, тогда полное сопротивление цепи Zэкв = r - j200 Ом. Ток находишь по закону Ома I = 24/(r - j200) (А). Как перейти от комплексного числа к синусоиде я думаю, понятно. В принципе, всё - получается ответ в виде i(t) = Im*sin(314t + ф).
Если ток постоянный или надо рассмотреть переходной процесс (постоянный ток в конденсаторе протекать не может - только во время реализации переходных процессов, хотя с другой стороны на переходные процессы в данной цепи будет оказывать влияние внутренние параметры ЛАТРа, которые мы так или иначе не знаем и переходной процесс не решим), то шли мне на мыло: djprof@mail.ru свою ВАХ, и я разберусь с этой задачей сам и вышлю ответ.
Удачи в разгрызании гранита электротехнической науки.
klipsa
Попробую еще раз уточнить,что мне требуется найти.
Итак,у меня была лабораторная работа по теме "Нелинейные цепи постоянного тока".
Одним из пунктов этой лабы было "снять и построить вольтамперную характеристику лампы накаливаня НЭ3 при питании цепи от источника регулируемого напряжения Е2.Снимали по такой схеме

и получили следующие данные:

I,mA 4,5 7,5 8 12 20 28
U,В 2,6 4,6 6 7 15,6 24

Ну и далее построили график по этим данным.

На защите этой лабораторной работы мне задали вопрос:начертили такую схему с конденсатором
и попросили найти ток i(t)(в установившемся режиме).
в самой лабе речи о конденсаторе не шло.
Как я понимаю,общее напряжение равняется:
U=U(лампы)+U(конденсатора)
соответственно
24=i(t)*r(лампы)+i(t)*r(конденсатора)
и значит
24=i(t)*r(лампы)+i(t)*200
осталось найти сопротивление лампы накаливания.Как это сделать?

хелп плииииииииииз!
Viktor2004
По-моему вопрос просто на сообразительность.
Напряжение постоянное.
Конденсатор в установившемся режиме уже полностью заряжен, значит токчерез него не идет.
Ответ: I=0
или я неправ?
f389
Точно! "Шутка" экзаменатора. Не понимаю только почему "емкость" обозначается в Ом'ах? У меня есть приятель - преподает в "речном" ин-те, так он рассказывал, что на экзаменах ему скучно, потому что студенты 2-х слов связать не могут, так он иногда шутил - задавал вопросы "на сообразительность", так сказать "на смекалку", что бы в зачётку не "пару" ставить, а хотя бы "троечку" icon_lol.gif
Tchernishev
Viktor2004, мне кажется, что если спросили ток i(t), то он должен быть переменным, скорее всего при частоте 50 Гц. Действительно, постоянный ток протекать в последовательной цепи с конденсатором не может.
Попробуем всё-таки найти решение. Идея товарища klipsa верна, за исключением того, что он забыл про "небольшое" различие активного и реактивного сопротивлений. Постораемся недопустить такой досадной ошибки.
Я построил ВАХ. Решаем методом эквивалентного генератора. Ещё это можно назвать методом пересечения ВАХ. Представим нелинейный элемент (лампу накаливания) и источник ЭДС как эквивалентный активный двухполюсник. Для этого нужно построить ВАХ источника ЭДС - прямая линия параллельно оси тока, при напряжении 24 В. Теперь из каждой точки этой прямой вычитается значение точек на ВАХ лампы накаливания. Получим эквивалентную спадающую ВАХ. Для проверки: в режиме холостого хода ток равен нулю, в режиме короткого замыкания напряжение равно нулю. Теперь строится прямая - ВАХ конденсатора сопротивлением 200 Ом. В точке, где спадающая ВАХ активного нелинейного двухполюсника и нарастающая прямая ВАХ конденсатора пересекутся и будет искомый ток.
Теперь сопротивление лампы накаливания находится очень просто: смотришь, какое напряжение соответствует полученному току, делишь это напряжение на ток и получаешь нужное сопротивление.
Вы, коллега, не сделайте в самом простом досадной ошибки, которая содержалась в Вашем предположении: полное сопротивление цепи равно: Zполн = R (полеченное ранее сопротивление) - j200 Ом (это очень важно - теряется фаза колебания - на векторной диаграмме получилось бы так: никакого конденсатора нет вовсе). Ток I = U/Zполн. Получается какое-то комплексное число. Его модуль будет как раз Im - амплитудное значеие тока, а арктангенс отношения мнимой составляющей тока к его действительной составляющей и будет фаза колебаний ф.
И наконец получаем ответ i(t) = Im*sin(wt + ф). Хотя в общем случае ответ должен быть представлен в виде ряда Фурье (появляются высшие гармоники из-за нелинейной ВАХ). Все это, конечно, можно копать глубже хоть до докторской диссертации.
Если на словах построения непонятны, то давай адрес, я их тебе туда замылю (на бумажке фотографией). Возможен также такой вариант: в библиотеке есть книжка: Л. А. Бессонов Теоретические Основы Электротехники - Электрические цепи. В разделе нелинейные цепи постоянного тока про это рассказано (параграфы 13.7 и 13.9). Графические методы (применяются для цепей постоянного тока) в нашей цепи переменного тока справедливы потому что по ВАХ лампы накаливания видно, что в этой цепи не могут происходить явления возникновения субгармоник, автомодуляции и т.п.
Удачи в разгрызании гранита электротехнической науки. icon_cool.gif
klipsa_
Товарищ Tchernishev,спасибо большое за терпение и помощь с ответом!!!!!!!
попробую его понять и завтра ответить=)
кстати,я девушка.Думала,это понятно -)

Всем спасибо!
Pavel
Klipsa_
Не заморачивайте голову(особенно преобразованием Фурье)
Как только вы произнесете это имя, на Вас и набросятся.
Правильно писал Viktor2004-это вопрос на понимание предмета( ведь
не зря у Вас в вопросе сказано о установившемся режиме).
Ток будет равен 0.
Стандартные приколы преподов-обычно лабу делает бригада, самый толковый пишет отчет(который успешно всеми "сдувается")
Tchernishev
Ну меня то не надо выставлять крайним. Если источник выдаёт постоянную ЭДС, то, естественно, в установившемся режиме никакого тока не будет, i(t) = 0. Но если источник выдаёт переменное напряжение, то мои идеи, наверное, правильны. А про высшие гармоники и ряд Фурье - это, пожалуй преподам задвигать не нужно... Об этом я упомянул для того чтобы... Для понта, короче...
А с чего все решили что напряжение постоянное???? icon_confused.gif
klipsa_
first of all,к экзаменационной сессии меня допустили.
inspite of неправильный ответ(но потом я докопалась до сути путем вытрясывания у препода правильного ответа путем наводящих вопросов=) )
Рассказывала я красиво.Это был мой звездный час!!!=)
графики ВАХ построены,все так расписано,да еще я говорю то,что сама почти поняла-)
препод дослушал.поковырялся в моих записях и сказал-так делать тут нельзя.
Я-Какого х..?
он-потому что здесь есть емкостной элемент,а так можно делать только с резистивными.И послал меня.
Оказалось,надо было делать так-раз есть ВАХ лампы,то можно посчитать ее сопротивление для каждого тока.
Путем подставления нескольких значений тока I и соответствующего для этого тока сопротивления лампы из ВАХ в ур-ние
Uвходное=i(t)*(Rлампы-j*200) смотрим,когда у нас будет U иметь значение 24 В(ну там выражаем комплексную амплитуду и тд).
Ток,при котором сопротивление будет 24,и есть искомый ток.
Вот такая вот хня,товарищи.
И уж конечно ток никак не 0,источник переменный..

но все равно всем спасибо!!!!=)
Гость
Мдаааа, уважаемая, запутали вы народ.
Какой ещё установившийся режим при переменном токе?
Цепь с конденсатором, рис.2, здесь конечно же невозможно найти ток в цепи,зная только напряжение на входе и сопротивление конденсатора, потому как неизвестно какое там напряжение на лампе и соответственно её сопротивление.
Понятно почему потребовались данные из первого опыта.

Цитата(Tchernishev)
сопротивление - это КОЭФФИЦИЕНТ ПРОПРЦИОНАЛЬНОСТИ МЕЖДУ ТОКОМ И НАПРЯЖЕНИЕМ В ЗАКОНЕ ОМА, а не какое - то препятствие, оказываемое току - ток как был до сопротивления на схеме 1 А, так после прохождения сопротивления и остался 1 А) по закому Ома будет R = U/I, то есть в нашем случае R = 20/0,5 = 40 Ом - таким же образом и получается 200 Ом для конденсатора.

Ошибаетесь,сопротивление проводника - это противодействие со стороны атомов вещества движению электронов.
Странно вы как-то рассуждаете, забыв о физической сущности сопротивления, видя в нём только КОЭФФИЦИЕНТ ПРОПРЦИОНАЛЬНОСТИ, как будто сопротивление конденсатора высчитывается из закона Ома, и может быть различным.
Величина тока определяется величиной сопротивления, а не наоборот.
Pavel
Вот к чему приводит неверная постановка вопроса.
Для переменного тока мы имеем классичекое последжовательное сопротивление активного нелинейного и реактивного сопротивлений.
Я думаю если-бы с самого начало было ясно чего от Вас хотят, Вы уже получили-бы правильный ответ. С другой стороны вы сами разобрались и поняли суть явления, что может быть более важно.
Случай из студенческого прошлого.
.....Защищает лабу бригада (по промэлектронике), ну самый умный расказывает что и как, все нормвльно и уже препод начал участникам ставить в журнал отметки о сдаче, как самый тупой решил тоже засветиться, и говорит "".. если убрать это сопротивление из схемы, то картина будет совершенно другая.." На что сразу ожививщийся препод спрашивает уже конкретно у него "А какая??"
Дальше можно не продолжать..
Tchernishev
Но но но... Я с потолка то ведь ничего не беру! Конечно для резистора какое-то противодействие электронам есть. Но в конденсаторе никакие электроны не протекают!!! А протекают в конденсаторе токи смещения, которые физически не существуют, а получаются из уравнений Максвелла (были введены для удобства). Это также как симметричные составляющие - никакой прямой, обратной, нулевой последовательности ведь физически не бывает, а мы по ним расчёты ведём и они сходятся. Ну я отвлёкся. Емкостной элемент - конденсатор описывается уравнением i = C*du/dt. Если у нас напряжение синусоидальное: u = Um*sin(wt). Берём производную: ic = C*d(Um*sin(wt))/dt = w*C*Um*cos(wt) = w*C*Um*sin(wt + п/2) = Im*sin(wt + п/2). Что мы имеем: Im = w*C*Um, тогда: Um = (1/(w*C))*Im. Разве не напоминает U = I*R ? Здесь записано ничто иное, как закон Ома (связь между напряжением и током). Величина (1/(w*C)) - коэффициент пропорциональности между током и напряжением есть сопротивление. Подобным образом можно доказать и для индуктивного элемента.
Конечно, с позиций разных дисциплин разное понимание термина "сопротивление", в физике это - параметр, характеризующий способность материала пропускать электрический ток (его электропроводность), в ТОЭ (а мы именно этим здесь и занимаемся) - коэффициент пропорциональности.
Я бы кстати, запарил бы препода, и доказал, что методика верна... Перешёл бы от кулонвольтной характеристики конденсатора к вольтамперной и попёр далее. Всё таки неточна методика перебирать по точкам - функция у нас то непрерывная... Но так всё таки проще, если важнее простота, то мы её, конечно же выберем. icon_cool.gif
Pavel
Ну все-таки сопротивление (даже в ТОЭ) это не коэффициент, тем более что в общем виде имеет комплексный характер.
И как решить уранение для нелинейного элемента, если его характеристика не описана ни какой функцией. Вроде такие вещи решаются графически.
Далее-ни в одном нормальном учебнике мне не встречалась фраза
"..ток протекающий через конденсатор.." (за исключением токов утечки), всегда говориться "..ток протекающий в уепи содержащей конденсатор..", а это не одно и тоже.
Замучить препода-дело хорошее, не знаю как сейчас, но раньше в МЭИ на кафедре ТОЭ были те еще зубры-под настроение могли завалить любого
Diviner
Пожалуйста, не сочтите за грубость, но я скажу так.
Вы ребята, заучились, в голове - одни формулы.
Что за демогогия?
Цитата(Tchernishev)
Но но но... Я с потолка то ведь ничего не беру! Конечно для резистора какое-то противодействие электронам есть.Но в конденсаторе никакие электроны не протекают!!! А протекают в конденсаторе токи смещения, которые физически не существуют, а получаются из уравнений Максвелла

К вашему сведению электрический ток - направленное движение электронов.
А по вашему так: электрический ток через конденсатор - виртуальный ток из уравнения Максвелла.
Я не спорю, что эти процессы описываются какими-то уравнениями.

Вы не верите в электроны в конденсаторе?
Были бы вы рядом с этим конденсатором и розеткой, я бы вам быстро доказал, сами догадайтесь как.

Цитата(Pavel)
Далее-ни в одном нормальном учебнике мне не встречалась фраза  
"..ток протекающий через конденсатор.." (за исключением токов утечки), всегда говориться "..ток протекающий в уепи содержащей конденсатор..", а это не одно и тоже.

Для рассматриваемой цепи из последовательно включенных конденсатора и лампы, ток через конденсатор - ток во всей цепи, он же - ток через лампу.
И это - одно и тоже.
Ток утечки, как номинальный параметр, относится только к постоянному напряжению, приложенному к конденсатору.

Конденсатор обладает активным и индуктивным сопротивлением.
Их называют паразитными параметрами.
Что интересно, при некотором значениии большой частоты, конденсатор превращается в индуктивность!

Через конденсатор электроны протекают. И это факт.
При постоянном напряжении частота равна нулю, диэлектрик конденсатора обладает огромным сопротивлением(мегаомы,гигаомы), постоянный ток через него - ток утечки.
При переменном напряжении с увеличением частоты уменьшается диэлектрическая проницаемость диэлектрика(тангенс угла диэлектрических потерь увеличивается), протекает переменный ток через диэлектрик, численно намного больший тока утечки.

А вот если бы вы расписали как там все эти процессы поляризации проходят, как ток проходит, вот это дело было бы.
Вы всё таки в данный момент в институтах учитесь, общаетесь с профессорами, кандитатами тех.наук.
Я 2 года назад закончил универ, меня тогда больше компьютеры интересовали, программирование в сфере хакерства, не придовал должного внимания лекциям ТОЭ, Материаловедения и т.д, а сейчас жалею.
Viktor2004
Между обкладками конденсатора конечно же ток не протекает, также как не проходит воздух через периодически надуваемый и сдуваемый воздушный шарик.
Но рассматривать конденсатор в цепи постоянного или переменного тока с позиции уравнений Максвела это уж слишком. Чего стоят одни только дивергенции и ротации....мрак.
Если мне чего-то непонятно, я обычно представляю электрическую цепь в виде трубопровода с водой. И в этой воде нахожу аналогию всем электрическим процессам.

To Diviner: речь идет не о токе утечки, а о токе смещения. Действительно есть такой параметр, и он на самом деле мнимый. Описывается в электродинамике неподвижной среды.
Цитата
Конденсатор обладает активным и емкостным сопротивлением.  
Их называют паразитными параметрами.

Любой параметр можно рассматривать как паразитный в частном случае. Очень часто они используются как полезные. (даже кавитация воды).

P.S. А массу еще можно рассматривать как коэффициент пропорциональности между силой и ускорением icon_biggrin.gif
Tchernishev
Придётся нам копать ещё глубже. Заглянем в теорию электромагнитного поля. Там говорится, что существует три типа токов: ток проводимости, ток переноса и ток смещения. Ток проводимости как раз и есть упорядоченное и направленное движение заряженных частиц. Ток переноса - перенос электрических зарядов, движущимися в пространстве заряженными телами. Ток смещения - изменение поляризованности диэлектрика во времени. Соглашусь, что ток проводимости в конденсаторе протекает, но он нас интересует как потери. Про тангенс угла диэлектрических потерь я тоже знаю не по наслышке. И при увеличении температуры он возрастает по экспоненциальному закону - тоже правда. Но я имел в виду именно явление поляризации, а не ток утечки.
Про досадную оговорку, конечно, прошу прощения...
Diviner
Ну и, поподробнее про ток смещения можно?
Лампа в цепи с конденсатором горит же.
По ней протекает ток проводимости?
Тепло и свет реальны и осязаемы.
В какой точке и в какой момент времени в такой цепи появляется ток проводимости?
Pavel
Цитата
Через конденсатор электроны протекают. И это факт.  
При постоянном напряжении частота равна нулю, диэлектрик конденсатора обладает огромным сопротивлением(мегаомы,гигаомы), постоянный ток через него - ток утечки.  
При переменном напряжении с увеличением частоты уменьшается диэлектрическая проницаемость диэлектрика(тангенс угла диэлектрических потерь увеличивается), протекает переменный ток через диэлектрик, численно намного больший тока утечки.


Уважаемый Diviner, сразу видно что Вы действительно не особенно посещали курс ТОЭ, поэтому не надо так категорично. (и кстати неверно)
1. Ток - это напрвленное перемещние зарядов (электроны, это частный случай)
2. Все параметры конденсаторов приводяться для постоянного тока
3. Ток (если рассматривать его как конкретный заряд) через конденсатор не проходит (ни переменный, ни постоянный). Представте себе, что вы подключили конденсатор к источнику постоянного тока-при этом в начальный момент времени ток в цепи будет протекать заряжая конденсатор, заряды (напрмер электроны) будут накапливаться на одной обкладке и стекать с другой пока система не придет в равновесие.
Давайте теперь постоянно преключать полярность источника, иммитируя переменный ток, тогда этот процесс будет постоянно повторяться, т.е. в цепи будет протекать ток (но ни как не через конденсатор)
4. это хорошо что Вы знаете термин "тангенс угла диэлектрических потерь"-только он характеризует именно потери выделяемые в виде тепла и образующиеся при поляризации диэлектрика, на сам процесс эта величина в общем случае не влияет. Например возмите две металлические пластины, поместите в вакуум-вы получите конденсатор с тангенсом =0, но тем не менее это будет конденсатор со всеми его свойствами.
Viktor2004
Возьмем водопроводную трубу. На открытый конец которой поставим гибкую мембрану. Начинаем синусоидальными импульсами подавать в трубу напор воды. Мембрана то выгибается в одну сторону, то в другую. Теперь врежем в трубу вертушку. Во время импульсов вертушка крутится то в одну то в другую сторону.
Теперь действующие лица:
мембрана - конденсатор
труба - проводник
вертушка - лампочка
Вода через мембрану никуда не утекает, а вертушка (то есть лампочка) горит от переменного тока.
Pavel
Я еще где-то давно встречал такой пример.
Весы (типа базарных), на чашках 2 банки, вода перекачивается насосом то в одну, то в другую сторону...
Это типа старого объяснения телеграфа...
"..лежит большая кошка, голова в одном городе, хвост в другом.
Дергаешь за хвост, голова мяукает-вот и весь телеграф"
Tchernishev
На самом деле тангенс угла диэлектрических потерь не имеет никакого отношения к току в цепи с конденсатором. Он вот откуда получился. Есть такая схема замещения изоляции. Три параллельных ветви. В одной ёмкость (отражает процессы быстрой поляризации - смещение электронных орбит), в другой ёмкость и резистивный элемент (отражает процессы медленной поляризации - абсорбционная поляризация - дипольные моменты выстраиваются вдоль силовых линий поля. Сопровождается затратами энергии), третья ветвь содержит только резистивный элемент (ток утечки. Тот самый ток проводимости в изоляции. В установившемся режиме при постоянном напряжении только с ним имеем дело). По этой схеме строится векторная диаграмма, в которой получаются два вектора - емкостной ток и активный ток. И отношение модуля емкостного тока к модулю активного есть тангенс угла диэлектрических потерь.
Pavel за простое и наглядное объяснение непростого явления спасибо.
Diviner
Я в свою очередь извиняюсь за некоторые свои неправильные утверждения.
В последнее время наверное часто использовал конденсатор, как резистор, в некоторых схемках, и зациклился на сопротивлении конденсатора.
Притом я всё же встречал такие фразы в некоторых источниках, которые сбивают с толка : "сопротивление конденсатора переменному току", "конденсатор - частотно-зависимое сопротивление".

Переменный ток в цепи с конденсатором обусловлен непрерывным процессом заряда-разряда.
Это слова нашего преподователя ТОЭ, которые я вспомннил сегодня (всё таки что-то залетело и осталосьicon_smile.gif).
Ток, действительно не проходит через конденсатор, за исключением токов утечки через его активное сопротивление.
Ток проводимости в цепи появляется, когда конденсатор заряжается, и когда он разряжается на нашу лампу через обмотку источника.
Я так понимаю.
Вы согласны?

Тогда что делать с этим:
http://vrtp.ru/index.php?act=categories&CO...cle&article=509
Цитата
Полное сопротивление конденсатора - это сопротивление конденсатора переменному синусоидальному току определенной частоты, обусловленное наличием у реального конденсатора наряду с емкостью также активного сопротивления и индуктивности.

Цитата
Реактивная мощность - это произведение напряжения определенной частоты, приложенного к конденсатору, на силу тока, проходящего через него, и на синус угла сдвига фаз между ними.

...силу тока, проходящего через него...
http://www.terralab.ru/supply/21347/print.html#fwd1
Цитата
Электрическое сопротивление конденсатора переменному току можно измерить.

?
Получается упоминают о сопротивлении конденсатора в классическом варианте сопротивления проводника, вводя в заблуждение людей?
Pavel
Многие физические явления так до конца и не поняты. Ведь физика как наука сначала наблюдает явление, а потом подгоняет под него математический аппарат. Что такое электрическое поле? Магнетизм? Гравиттация? До сих пор природа этих явлений до конца не ясна, но есть ряд формул которые достаточно достоверно описывают эти явления.
Для конденсатора конечно правильно говорить "реактивное (или емкостное) сопротивление". Еще есть такой термин "импеданс"-более подходящий, но в основном встречающейся в серьезной литературе.
По поводу статьи-сейчас и не такое напишут. раньше любой учебник(даже для ПТУ) проходил сложную процедуру рецензирования, и очевидныых ляпов там не было. Вот почему я до сих пор предпочитаю когда хочу что-то забытое вспомнить-добрые старые книги , до 85-87 года издания. Между прочим, если нужно что-то узнать из других областей техники-мне нравяться учебники для техникумов-более дступное изложение, без высшей математики.
Да что там конденсатор. Вопрос на засыпку-какова скорость движения электрического тока(заряда). Оказывается очень маленькая. И тут начинаешь анализировать и голова пухнет.
Мы все живем в мире догм. Видимо поэтому все значительные открытия происходят на стыках наук. Начинает к примеру химик заниматься электричеством-и пожалуйста высокотемпературная сверхпроводимость. А мы до сих пор в расчетах принимаем что ток протекает от + к -, хотя многие знают что наоборот
Diviner
Цитата
Что такое электрическое поле? Магнетизм? Гравиттация? До сих пор природа этих явлений до конца не ясна

мда, это точно
Цитата
А мы до сих пор в расчетах принимаем что ток протекает от + к -, хотя многие знают что наоборот

так исторически сложилось
приняли когда-то так
потом ничего менять не стали
Цитата
Да что там конденсатор. Вопрос на засыпку-какова скорость движения электрического тока(заряда). Оказывается очень маленькая. И тут начинаешь анализировать и голова пухнет.

скорость электронов толи сантиметры толи несколько метров в секунду
но скорость электромагнитного поля - скорость света, распространяется по проводнику мгновенно, заставляя сразу двигаться электроны по всей длине проводника
Мрак
Цитата(Diviner)
Емкостное сопротивление находится по формуле:
Xc = 1 / W*C = 1 / 2 * 3,14 * f * С



точнее, Rc = 1 / SQR(2 * 3,14 * f * C)
Tchernishev
А ведь Diviner всё правильно писал(ла).
По поводу того вопроса - измерение сопротивления конденстора переменному току - возможно. Причём это довольно просто делается. Измеряется ток в ветви, содержащей конденсатор, амперметром. Измеряется вольтметром падение напряжения на конденсаторе. Считая, что активный ток через конденсатор бесконечно мал, то берём во внимание только емкостной ток. Как я уже писал, сопротивление - коэффициент пропорциональности между током и напряжением, следовательно разделив измеренное падение напряжения на измеренный ток получим сопротивление конденсатора. Кстати, здесь не стоит забывать про угол фазного поворота.
Удачи в разгрызании гранита электротехнической науки. icon_cool.gif
Diviner
Недавно покопался в учебниках и ещё раз убедился в следующем.
Во всех электротехнических источниках, возьмите например Бессонова ТОЭ, говорится о протекании тока через конденсатор, о его сопротивлении току, отвлекаясь от сущности физических процессов.

А в книгах по физике говорится более аккуратно:
Цитата
Сопротивление, которым обладает цепь вследствие наличия в ней ёмкости, называется ёмкостным сопротивлением

Цитата
При включении конденсатора в цепь переменного тока, как и в случае цепи постоянного тока, через диэлектрик, разделяющий обкладки конденсатора, электрические заряды проходить не будут. Но в результате периодически повторяющихся процессов зарядки и разрядки конденсатора в проводах появится переменный ток.


У меня сначала были сомнения на счёт зарядов, думал может не электроны, так по другому как-то проскакивают там. Но последней цитатой вроде бы поставлена точка.
Tchernishev
Наконец-то мы, форумцы, нашли общий язык! icon_razz.gif
Феодор
Возвращаясь к электротехнике. Вопрос на засыпку.

Резистор понижает напряжение в цепи посредством выделения тепла. Конденсатор напряжение понижает (т. к. имеет свойства сопротивления), но тепла толком не выделяет. Но это прибор, а все приборы потребляют мощность. Какую мощность потребляет конденсатор, и куда она девается?
Diviner
реактивная мощность идёт на создание электрического поля в конденсаторе
сначала она запасается в нём
затем отдаётся в сеть
по 2 раза за период

поляризация диэлектрика
повороты диполей, обретающих электрический момент
накопление на обкладках зарядов
и всякое такое

на больших конденсаторах даже мощность в кВар пишут
хотя и на маленьких(с размером со сливу) высоковольтных видел
Viktor2004
А главное куда расходуется мощность - это на смещение фазы напряжения относительно тока. Именно на создание этой задержки.
Феодор
Браво. icon_cool.gif Только я надеялся, что господа ВИПы дадут студентам высказаться. icon_rolleyes.gif
Tchernishev
Насколько мне известно, современная электротехническая наука не даёт чёткой трактовки физического смысла реактивной мощности, как и не даёт чёткого определения этого термина. Ни в бессонове, ни в нейман-демирчяне, ни в ионкин-зевеке этого не пишут. С господами vipами я не согласен, так как, к примеру, в процессах быстрой поляризации не происходит затрат энергии (смещение электронных орбит), соответственно не выделяется мощности, а сдвиг фаз происходит. Как мне кажется, ответ на вопрос что такое реактивная мощность стоит поискать где-то в математике, скорее всего в статистике, т.к. активная мощность - усреднённое по времени за период значение мгновенной мощности.
Viktor2004
Цитата
в процессах быстрой поляризации не происходит затрат энергии (смещение электронных орбит), соответственно не выделяется мощности

Не выделяется мощность. Если бы она выделялась в чистом (тепловом) виде, это была бы активная мощность.
Мощность ЗАТРАЧИВАЕТСЯ. И это факт. Куда она потом девается? Все что в системе изменилось - это сдвинулась фаза. Значит сюда и затратилась.
Ведь Закон сохранения энергии был подписан гораздо раньше чем даже Закон Ома. icon_razz.gif
Tchernishev
С этим конечно нельзя не согласиться, но: закон Ома - частный случай второго закона Кирхгофа. Второй закон Кирхгофа - следствие из закона сохранения энергии. Поэтому что было раньше, а что было позже - судить сложно... Реактивная мощность - часть полной мощности, которая способна возвращаться к генератору. На сдвиг фаз она не расходуется.
Viktor2004
Что значит
Цитата
способна возвращаться к генератору
?
И как интересно генератор эту мощность использует?
Tchernishev
В том то и всё дело, что генератор её не использует, получается что она растрачивается впустую, а хотя так быть не может. Тут меня загнали в тупик. Ладно, блин, не всё же из бошки брать, надо бы съездить в библиотеку почитать книжки... Там я постараюсь разобраться и свести к минимуму противоречия. icon_confused.gif
Феодор
Подумав, решил, что на собственно работу конденсатора расходуется ток утечки. Это просто очень эффективный прибор. Поэтому более точная формулировка: конденсатор ограничивает ток не посредством рассеивания тепловой энергии, а посредством преобразования активной мощности в реактивную.

Куда реактивная мощность девается? Я думаю, на пальцах это будет выглядеть так. Генератор толкает ток в одну сторону, реактивная нагрузка - в противоположную. В те моменты цикла, когда напряжения совпадают, ток не течёт, то есть с точки зрения генератора нагрузки нет. В прочие моменты нагрузка пониженная.

Альтернативная формулировка - для реактивной мощности генератор - это мотор.

Когда нагрузка понижается, генератор меньше сопротивляется давлению пара или воды. То есть генератор меньше отбирает энергии у источника. Так мощность и компенсируется.

Казалось бы, реактивная мощность безвредная штука, так как возвращает энергию и помогает крутиться генератору. Но перед тем как вернуться в генератор, она успевает сбегать по сети до потребителя и обратно, со всеми сопутствующими потерями на сопротивление и перегрузкой. Из-за этого энергетики не любят слишком реактивную нагрузку.
Гость
Цитата(Tchernishev)
В том то и всё дело, что генератор её не использует, получается что она растрачивается впустую


Никогда не слышали: "подмагничивание генератора", "размагничивание генератора"?
Она участвует в электромагнитных процессах.
Viktor2004
Вот как раз когда мы включаем генератор с перевозбуждением, он у нас работает в режиме синхронного компенсатора, то есть вырабатывает емкостную мощность для компенсации индуктивной цепи.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
   Rambler's Top100      
Электрик © 2002-2008 Oleg Kuznetsov     
  Русская версия IP.Board © 2001-2014 IPS, Inc.