Схема замещения конденсатора с параллельным соединением элементов. Векторная диаграмма токов в цепи с конденсатором
В реальном конденсаторе наряду с изменением энергии электрического поля (это характеризует реактивная мощность ) из-за несовершенства диэлектрика идет необратимый процесс преобразования электрической энергии в тепло, скорость которого выражается активной мощностью
. Поэтому в схеме замещения реальный конденсатор должен быть представлен активным и реактивным элементами.
Реальный конденсатор (с потерями) можно представить эквивалентной схемой параллельного соединения активной и емкостной
проводимостей (рис. 9.13), причем активная проводимость определяется мощностью потерь в конденсаторе
, а емкость — конструкцией конденсатора.
Предположим, что проводимости и
для такой цепи известны, а напряжение имеет уравнение
Требуется определить токи в цепи и мощность.

Исследование цепи с активным сопротивлением и цепи с емкостью показало, что при синусоидальном напряжении токи в них так же синусоидальны. При параллельном соединении ветвей и
, согласно первому закону Кирхгофа, общий ток
равен сумме токов в ветвях с активной и емкостной проводимостями:
.
Для определения действующей величины общего тока методом векторного сложения построим векторную диаграмму согласно уравнению:
Действующие величины составляющих тока:
.
Первым на векторной диаграмме изображается вектор напряжения (рис. 9.14 а), его направление совпадает с положительным направлением оси, от которой отсчитываются фазовые углы (начальная фаза напряжения
).
Вектор совпадает по направлению с вектором
, а вектор
направлен перпендикулярно вектору
с положительным углом. Из векторной диаграммы видно, что вектор общего напряжения отстает от вектора общего тока на угол
, величина которого больше нуля, но меньше 90°. Вектор
является гипотенузой прямоугольного треугольника, катеты которого — составляющие его векторы
и
:

При напряжении в соответствии с векторной диаграммой уравнение тока
.
Стороны треугольников токов, выраженные в единицах тока, разделим на напряжение . Получим подобный треугольник проводимостей (рис. 9.14 6), катетами которого являются активная
и емкостная
проводимости, а гипотенузой — полная проводимость цепи
Из треугольника проводимостей:
Эта страница взята со страницы лекций по предмету теоретические основы электротехники (ТОЭ):
Предмет теоретические основы электротехники
Возможно эти страницы вам будут полезны: