Выберите, пожалуйста, |
Описание программы pperemtoПрограмма pperemto. Программа предназначена для иллюстрации рассказа учителя о мощности переменного тока в курсе повышенного уровня 11 класса. Она позволяет наглядно показать, почему мощность зависит от сдвига фаз между колеба- ниями тока и напряжения. После запуска, на титульном листе программы, помимо названия, появ- ляется краткая инструкция - для выхода из программы предлагается ввес- ти символ Q, а для продолжения ввести разность фаз между колебаниями силы переменного тока и напряжения. Вначале рекомендуется рассмотреть случай активной нагрузки, когда колебания тока и напряжения синфазны (разность фаз равна 0). Введя это значения видим на экране (зеленый график изображает колебания напряже- ния, желтый - тока, а красный график - колебания мощности), что мощ- ность всегда имеет положительный знак Это означает, что энергия посту- пает от источника тока к потребителю Затем наблюдаем ситуацию, когда в результате добавления в цепь ин- дуктивности, разница фаз тока и напряжения отлична от нуля, например, напряжение опережает силу тока на 30 градусов. Ввод этой величины по- кажет, что ток отстанет от напряжения, а мощность в некоторые неболь- шие промежутки времени окажется отрицательной (цепь возвращает энергию источнику тока). Поэтому среднее значение мощности окажется меньше, чем в первом случае. Можно проверить, что так же поведет себя мощ- ность, если в результате преобладания емкостной нагрузки (при подклю- чении в цепь конденсатора большой электроемкости) колебания напряжения отстанут от колебания тока, и разность фаз окажется -30 градусов. Далее следует еще увеличить разность фаз (что соответствует росту реактивной компоненты цепи),скажем до 60 градусов. Это приведет к еще большей доле времени, в течение которого мощность оказывается отрица- тельной и, следовательно, к более значительному падению средней мощ- ности. Наконец, введем разность фаз 90 (-90) градусов (это характерно для чисто реактивной цепи - индуктивной или емкостной). В таком случае промежутки времени, когда мощность положительна, равны тем, при кото- рых она отрицательна, и значит, средняя мощность равна нулю - энергия, которую цепь берет от источника за каждую четную четверть периода, она возвращает обратно к источнику за каждую следующую нечетную четверть периода. Таким образом учитель наглядно подтверждает известную из теории формулу: P=UI Cos w, где w - разность фаз колебаний тока и напряжения. |