Существует несколько способов соединения источников тока: последовательное, параллельное и смешанное.
Последовательным называется такое соединение источников тока, при котором источники соединяются один за другим так, что по всем источникам течет один и тот же ток.
Последовательное соединение может быть согласным или встречным.
При согласном соединении минус первого источника соединяется с плюсом второго, минус второго с плюсом третьего и т. д. Нагрузка включается между плюсом первого источника минусом последнего. При этом электродвижущие силы всех источников действуют в одном направлении и общая э. д. с. равна их сумме.
При встречном включении одноименные полюса двух источников соединяются между собой, а нагрузка включается между двумя другими одноименными полюсами. При этом э. д. с. обоих источников действуют навстречу одна другой и ток течет в ту сторону, в которую направлена большая э. д. с. Общая э. д. с. равна разности электродвижущих сил источников. Если два источника, включенные встречно, имеют одинаковые э. д. с, то действия этих э. д. с. компенсируются, общая э. д. с. равна нулю и ток в цепи отсутствует.
Последовательное согласное соединение источников тока применяется в тех случаях, когда в цепи нужно иметь напряжение, большее, чем может дать один источник.
Последовательное встречное включение источников тока применяется при зарядке аккумуляторов.
Источник
Согласное и встречное включение индуктивностей
Выводы двух индуктивно связанных катушек, относительно которых токи направлены одинаково и направления создаваемых ими потоков самоиндукции и взаимной индукции в каждой катушке совпадают, называют одноимёнными, а включение катушек – согласным. Иначе говоря, одноимённые зажимы двух катушек обладают той особенностью, что подведение к одной из них возрастающего тока приводит к повышению потенциала на одноимённом зажиме другой катушки.
Если же потоки будут направлены встречно, то выводы катушек, относительно которых направления токов совпадают, называют разноимёнными, а включение катушек – встречным. На принципиальных электрических схемах одноимённые выводы обозначают каким-либо одинаковым знаком, например, «звёздочкой» (*), точкой или другим.
В связи с введением понятия одноимённых выводов при вычерчивании электрических схем нет необходимости показывать намотку витков катушек индуктивности, а достаточно разметить на схеме их одноимённые зажимы и выбранные положительные направления токов (рис. 12.2).
Комплексная форма расчёта цепей с взаимными индуктивностями
Соединим две индуктивно связанные катушки последовательно так, чтобы полный магнитный поток каждой из катушек увеличился, то есть включим катушки согласно (рис. 12.2, в).
На основании закона Фарадея ЭДС самоиндукции первой катушки в комплексной форме записи равна
Электродвижущая сила взаимоиндукции при согласном включении катушек будет иметь такой же знак, как и , то есть
Подобные соотношения имеют место и для второй индуктивности.
Учитывая, что , составим уравнение для нахождения напряжения в случае согласованного включения катушек:
Так как , то получим
где .
При последовательном встречном включении катушек индуктивности (рис. 12.2, г) уравнение напряжения на выводах схемы будет равно:
где .
На рис. 12.3 приведены топографические векторные диаграммы для согласного и встречного последовательного соединения двух катушек индуктивности.
Два последних уравнения указывают способ нахождения величины взаимоиндукции . Для этого надо измерить реактивные составляющие полных сопротивлений при согласном и встречном включении индуктивностей и вычесть их
Рис. 12.3. Векторные диаграммы последовательно включенных согласно (а) и встречно (б) индуктивно связанных катушек
Отсюда получаем выражение
которое позволяет по экспериментальным данным рассчитать величину взаимной индукции.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Согласное включение
Согласное включение применяется при сварке малыми токами, а встречное — при сварке большими токами. [2]
Согласное включение — это включение на сфазированное напряжение, когда крючками указателя и дополнительной трубки касаются частей, находящихся под одним и тем же потенциалом. [3]
Согласным включением двух участков с взаимной индуктивностью называют такое соединение их, при котором поток взаимной индукции усиливает поток самоиндукции каждого участка. [5]
Поэтому согласное включение обмотки дросселя следует считать нецелесообразным. [6]
Случай согласного включения рассчитывается аналогично. [7]
При согласном включении токи в обоих элементах цепи в любой момент времени имеют одинаковое направление относительно одноименных зажимов, а поэтому магнитные потоки самоиндукции Фп и Ф22 и взаимной индукции Ф ( 2 и Ф21, сцепленные с каждым элементом, складываются. При встречном включении токи в обоих элементах цепи в любой момент времени имеют противоположные направления относительно одноименных зажимов и поэтому магнитные потоки самоиндукции и взаимной индукции, сцепленные с каждым элементом, различны по направлению. [8]
При согласном включении обеспечивается устойчивое горение дуги на малых токах. Такое включение используется при сварке листов небольшой толщины. [10]
При согласном включении мощность, потребляемая первой ветвью, Р, 400 вт. Из них 160 вот теряются в активном сопротивлении первой ветви, а остальные 240 вт переносятся путем взаимной индукции во вторую ветвь и возвращаются в сеть. [11]
При согласном включении взаимное потокосцепление совпадает по направлению с собственным, поэтому энергия взаимосвязи входит в уравнение со знаком плюс. При встречном включении взаимное потокосцепление направлено против собственного, поэтому энергию взаимосвязи в той же формуле нужно взять со знаком минус. [12]
При согласном включении двух катушек ( рис. 10.6, а) положительное направление токов, принятое на схеме, одинаково относительно одноименных зажимов; при встречном включении ( рис. 10.6, б) ток в одной катушке направлен к началу, а в другой — к концу. [14]
Источник
Индуктивно связанные цепи. Теория, часть 1
Продолжаем изучение теоретических основ электротехники (ТОЭ). В сегодняшней статье речь пойдет о индуктивно связанных цепях. Это тоже не маловажная тема в электротехнике. Также встречается много задач на эту тему, особенно на трансформаторы.
Индуктивно связанные цепи – это цепи, в которых магнитные потоки, наводимые токами одной катушки, сцепляются с витками другой катушки. Для возникновения такого эффекта необходимо, чтобы катушки располагались близко друг к другу. Обычно катушки располагают на одном сердечнике или каркасе .
Для того, чтобы достаточно хорошо понять эту тему, надо познакомиться с такими понятиями как магнитный поток , потокосцепление . Т. е. понятия, которые относятся именно к магнитным цепям.
Рассмотрим две катушки, представив каждую из них в виде одного витка.
Ток первой катушки, протекая по витку, наводит вокруг него магнитное поле , силовые линии которого образуют магнитный поток Ф11.
Этот поток, сцепляясь с витком первой катушки, наводит в нем ЭДС самоиндукции е11:
Где ψ11 — это потокосцепление, а w — число витков, с которыми данный поток сцепляется. В данном случае w=1.
Часть магнитного потока Ф11, который наводится током первой катушки, сцепляется с витком второй катушки, и наводит в нем ЭДС взаимной индукции.
Аналогичным образом, ток, протекающий во второй катушке, создает вокруг нее магнитный поток Ф22, который, сцепляясь с витком второй катушки, наводит в нем ЭДС самоиндукции.
ЭДС самоиндукции второй катушки и часть этого потока, сцепляется с витком первой катушки, наводит в нем ЭДС взаимной индукции.
Таким образом, магнитное поле одной катушки взаимодействует с магнитным полем второй катушки. В результате этого взаимодействия в каждой катушке будет наводиться ЭДС самоиндукции, вызываемая собственным магнитным полем и ЭДС взаимной индукции, вызываемая полем соседней катушки с током.
Взаимной индуктивностью называют отношение потокосцепления взаимной индукции в одной катушке к току в другой катушке.
Взаимную индуктивность обозначают буквой M, и согласно определению, можно записать следующую формулу:
Здесь w1 — количество витков в первой катушке, Ф2 — это магнитный поток второй катушки, i2 -ток во второй катушке.
Для линейных электрических цепей справедливо следующее правило:
Если ток, проходящий в первой катушке, вызывает во второй катушке потокосцепления взаимной индукции w2·Ф1, то такой же ток, проходящий во второй катушке, вызывает в первой потокосцепление w1·Ф2 той же величины.
Исходя из этого можно записать:
Возникновение в катушках ЭДС самоиндукции и взаимной индукции направлены так, что стремятся ослабить вызвавший их ток. Для того, чтобы скомпенсировать влияние этих ЭДС, необходимо приложить напряжение, равное им по величине и противоположное по знаку.
u11 — напряжение самоиндукции первой катушки;
u12 — напряжение взаимной индукции первой катушки;
u22 — напряжение самоиндукции второй катушки;
u21 — напряжение взаимной индукции второй катушки.
Полные напряжения каждой катушки складываются из напряжения самоиндукции и взаимной индукции.
На рисунке 4, представлены схематические обозначения индуктивно связанных катушек и взаимной индуктивности.
а — согласное включение, б — встречное включение.
Рассмотрим полярности индуктивно связанных катушек.
В зависимости от направления намотки катушек, магнитные потоки в них могут складываться или вычитаться.
Пусть витки катушки намотаны так, как это показано на рисунке 5a.
Токи в катушки входят с одинаковых концов, тогда по правилу правой руки магнитные потоки будут направлены по направлению большого пальца, если ладонь охватывает катушку по направлению тока.
В рассматриваемом случае магнитные потоки 1-й и 2-й катушек направлены в одну и ту же сторону, следовательно общий магнитный поток будет равен сумме потоков и равняется Ф1+Ф2.
Рассмотрим другое соединение катушек.
Пусть при такой же намотке как и в предыдущем случае токи входят в катушки так, как показано на рисунке 5b. Тогда по правилу правой руки: магнитный поток в первой катушке будет направлен влево, а во второй — вправо. Магнитное поле второй катушки будет ослаблять магнитное поле первой и общий магнитный поток будет равен разности потоков, создаваемых 1-й и 2-й катушками:
Такое направление тока в катушках, когда создаваемые ими потоки самоиндукции и взаимной индукции противоположны, называют встречным .
Так как при встречном включении ЭДС взаимной индукции направлено противоположно ЭДС самоиндукции, то ЭДС взаимной индукции берется со знаком “+.” Напряжение взаимной индукции со знаком “-.”
При встречном включении, общее напряжение первой катушки — это напряжение самоиндукции, и так как включение встречное, магнитный поток ослабляется, соответственно вычитается из напряжения самоиндукции напряжение взаимной индукции от 2-й катушки на 1-ю.
На схемах замещения не изображают направление намотки витков, а пользуются понятием полярности . Один из зажимов катушки условно называют «началом», а другой «концом».
Начало катушек на схемах обозначают звездочкой. Зажимы катушек, по отношению к которым токи направлены одинаково, называют одноименными или однополярными .
Тогда, пользуясь понятием полярности, согласным можно назвать такое соединение катушек, при котором конец первой катушки, соединяется с началом второй катушки, тогда ток через обе катушки течет в одном направлении. А встречным называется такое соединение катушек, при котором конец первой катушки соединен с концом второй катушки. В этом случае токи в катушке будут входить с противоположных сторон и магнитные поля будут ослаблять друг друга.
Если понравилась статья,подписывайтесь на канали не пропускайте новые публикации.
, то есть
, составим уравнение для нахождения напряжения в случае согласованного включения катушек:
, то получим
.
.
. Для этого надо измерить реактивные составляющие полных сопротивлений при согласном и встречном включении индуктивностей и вычесть их
