RADIOFUN.RU

сайт для радиолюбителей

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Переменный ток

Мощность переменного тока

Выражения (3-12), (3-12а) и (3-12б) находят применение и для расчета мощ­ности переменного тока. Если в них подставлять полное сопротивление цепи переменному току Z, то вычисляемая мощность называется кажущейся мощностью и обозначается Рк:

Pк= UI         (3-44)

Рк = I2Z      (3-44а)

Рк = U2/Z     (3-44б)

Величину кажущейся мощности указывают не в ват­тах, а в вольтамперах (ва).

Кажущаяся мощность не характеризует действитель­ной затраты энергии в цепи. Рассмотрим цепь, содержа­щую чистую (без потерь) индуктивность или емкость. В ней ток сдвинут по фазе от напряжения на 1/4 периода. Из кривых на рис. 3-10, в, изображающих такой сдвиг, можно видeть, что в течение первой и третьей четвертей периода направление тока совпадает с направлением приложенного к цепи напряжения (кривые располагаются по одну и ту же сторону горизонтальной оси), а эта озна­чает, что цепь поглощает энергию от источника. Во вто­рую и четвертую четверти периода ток имеет направле­ния, противоположные направлениям напряжения; это означает, что цепь возвращает энергию источнику. Если в одну четверть периода катушка или конденсатор как бы «заряжаются» энергией источника тока, то в следующую четверть периода они «разряжаются», т. е. сами стано­вятся источниками энергии, а первоисточник - их нагру­зочным сопративлением. Именно поэтому индуктивное и емкостное сопротивления названы реактивными (реакция - обратное действие).

Итак, реактивные сопротивления не вызывают потерь энергии, но количество энергии, которое они забирают при каждом «заряде», определяет режим их работы, и для описания свойств того или иного конденсатора или катушки иногда указывают максимально допустимую для них реактивную мощность. Реактивная мощность­ - это мощность, которой обменивается реактивное сопро­тивление с источником ЭДС. Реактивная мощность определяется формулами:

Рр = I2Х       (3-45а)

Рр = U2       (3-45б)

где Х - реактивное сопротивление (емкостное или индук­тивное).

Поскольку реактивная мощность не связана с затратами энергии в цепи, ее тоже выражают не в ваттах, а в вольтамперах реактивных (вар).

Мощность в цепи переменного тока расходуется лишь в одном активном сопротивлении R. Поэтому для расчета ее можно применять формулу (3-12), т. е. Р = I2R, если только величина R соответствует активному сопротивлению цепи на рабочей частоте тока. Чаще же для определения активной мощ­ности пользуются формулой

Р = UI cos φ   (3-46)

которая получается из формулы (3-12) с учетом закона Ома и формулы (3-27).

Для приборов, вносящих сдвиг фаз, обычно указывается нормальное значение cos φ, тем самым расчет активной мощности не вызывает затруднений. Для сетевых радиоприемников переменного тока  cos φ  обычно принимается в среднем 0,8.

Электроакустическая единица мощности

В связи с особенностыо ощущения изме­нения громкости ухом человека в элект­роакустике введена особая единица для измерения и сравнения мощностей перемен­ных токов - децибел (дб). Децибелы составляют такую систему измерения, при которой изменение любой начальной мощности на одинаковое число единиц соответст­вует одинаковой слуховой оценке этого изменения. Если, например, измениить мощность на 1 Вт, то слуховое ощущение будет различным в зависимости от первоначальной мощности: при начальной мощности в 1 Вт увеличение ее до 2 Вт будет заметным для слуха, но увеличение мощности с 50 до 51 Вт не будет ощущаться ухом. Изменение же мощности, например, на 5 дб всегда будет вызывать одинаковое слуховое ощущение независимо от того, чему равнялась мощность до этого изменения.

В радиотехнике децибелы находят применение для сравнения мощностей и характеристики усиления или ослабления (затухания) мощности. В децибелах, например, указывают ослабление мешающего сигнала в срав­нении с полезным при радиоприеме; в децибелах обычно приводится частотная характеристика усилителя низкой частоты или громкоговорителя. Положительным числом децибел (например, + 15 дб) обозначается усиление, повы­шение мощности, а отрицательным (например, - 40 дб) ­ослабление, понижение мощности.

Когда изменение мощности указывается в децибелах, эта величина наглядно показывает, как оно воспринимается ухом. Изменение мощности на 1 дб соответствует минимальному изменению громкости, которое способно заменить наше ухо; двукратное увеличение громкости соответствует повышению мощности в децибелах на 6 дб (в ваттах это соответствует четырехкратному увеличению мощности); заглушение одного звука другим имеет место, если их мощности отличаются, по крайней мере, на 35­-40 дб. Полный диапазон громкостей, воспринимаемых ухом (от порога слышимости до болевого предела), составляет 130 дб.

В практике радиомастера при снятии характеристик или определении параметров радиоприемников, усилителей и электроакустических приборов необходимо уметь срав­нивать мощности в децибелах, т. е. определять разность их уровней. Для этого пользуются следующей формулой:

Число децибел= 10lg(P2/P1)     (3-47)

                                                                  ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ...

 

Поиск по сайту