Słownik opanowanych pojęć

Wykład 1

Cewki jednoimienne – cewki sprzężone magnetycznie, których początki uzwojeń są położone jednakowo względem wspólnego węzła lub względem węzła odniesienia (ważne przy eliminacji sprzężeń magnetycznych).

Cewki różnoimienne – cewki sprzężone magnetycznie, których początki uzwojeń są położone w różny sposób względem wspólnego węzła lub względem węzła odniesienia (ważne przy eliminacji sprzężeń magnetycznych).

Eliminacja sprzężeń magnetycznych – proces usuwania sprzężeń magnetycznych cewek nie powodujący zmiany rozpływu prądów w obwodzie.

Indukcja magnetyczna – wielkość fizyczna wektorowa, oznaczona przez B, charakteryzująca obok natężenia pola magnetycznego H pole magnetyczne. Krzywa magnesowania żelaza zadana jest w postaci zależności B = f(H), gdzie B jest modułem indukcji, mierzonym w teslach [T] a H – modułem natężenia pola magnetycznego wyrażonym w [A/m].

Napięcie magnetyczne – wielkość charakteryzująca rozkład pola magnetycznego w urządzeniach zawierających żelazo analogiczna do napięcia elektrycznego w obwodach elektrycznych. Jest iloczynem natężenia pola magnetycznego H na odcinku o długości l przez długość tego odcinka (U_μ=Hl) wyrażona w amperach. Jest odpowiednikiem magnetycznym spadku napięcia elektrycznego na elementach obwodu.

Natężenie pola magnetycznego – wielkość fizyczna charakteryzująca pole magnetyczne, ważna przy uwzględnieniu nieliniowości magnesowania; oznaczana jest literą H i wyrażana w jednostkach [A/m].

Pierwotna krzywa magnesowania – nieliniowa zależność między modułem natężenia i indukcji pola magnetycznego w żelazie B = f(H), przyjmowana w postaci jednoznacznej przechodzącej przez punkt zerowy H=0, B=0, nie uwzględniająca pętli histerezy.

Prawo Kirchhoffa dla strumieni magnetycznych – odpowiednik prawa prądowego Kirchhoffa dla obwodów magnetycznych. Zgodnie z tym prawem suma strumieni magnetycznych w każdym węźle obwodu magnetycznego jest równa zeru.

Prawo Kirchhoffa dla napięć magnetycznych - odpowiednik prawa napięciowego Kirchhoffa dla obwodów magnetycznych. Zgodnie z tym prawem suma napięć magnetycznych i sił magnetomotorycznych w każdym oczku obwodu magnetycznego jest równa zeru.

Prawo przepływu Ampera – prawo określające rozkład napięć magnetycznych w zamkniętym obwodzie magnetyczny, zgodnie z którym całka liniowa wektora natężenia pola magnetycznego H po krzywej zamkniętej l w polu magnetycznym równa się prądowi przenikającemu przez powierzchnię ograniczoną tą krzywą, czyli $\oint\limits_{l}{Hdl=\sum\limits_{k}{z_kI_k}}$. Przy założeniu stałych wartości natężenia pola H_k na określonych odcinkach o długości l_k można je zapisać w postaci uproszczonej $\sum\limits_{k}{H_kl_k=\sum\limits_{k}{z_kI_k}}$

Przekładnia napięciowa – stosunek napięcia pierwotnego do wtórnego transformatora $n=U_1/U_2$. Pożądane jest, aby przekładnia napięciowa i zwojowa transformatora były sobie równe.

Przekładnia zwojowa – stosunek liczby zwojów uzwojenia pierwotnego do wtórnego w transformatorze $n=z_1/z_2$.

Przenikalność magnetyczna – współczynnik $\mu$ wiążący indukcję i natężenie pola magnetycznego $B=\mu H$. Jest on wyrażony jako iloczyn przenikalności magnetycznej próżni o stałej wartości $\mu_0=4\pi\cdot10^{-7}\frac{H}{m}$ oraz przenikalności względnej $\mu_r$, $\mu=\mu_0\mu_r$. Przenikalność względna jest funkcją natężenia pola magnetycznego i dla materiałów ferromagnetycznych zmienia się w bardzo szerokich granicach.

Reaktancja indukcyjna własna – reaktancja cewki uwzględniająca jedynie indukcyjność własną L; definiowana w postaci $X_L=\omega L$.

Reaktancja indukcyjna wzajemna – reaktancja cewki uwzględniająca indukcyjność wzajemną M dwu cewek; definiowana w postaci $X_M=\omega M$.

Siła magnetomotoryczna – wielkość fizyczna definiowana jako iloczyn prądu przepływającego przez cewkę o z zwojach przez liczbę tych zwojów. Oznaczana zwykle przez $\Theta=zI$.

Sprzężenie magnetyczne – oddziaływanie magnetyczne strumienia jednej cewki na strumień drugiej cewki położonej w pobliżu pierwszej. Przy wzmacnianiu się strumieni w cewkach mówimy o sprzężeniu dodatnim, przy osłabianiu – o sprzężeniu ujemnym.

Strumień magnetyczny – wielkość fizyczna $\phi$ zdefiniowana w postaci iloczynu wektorowego $\phi=\int\limits_{S}\mathbf{B}d\mathbf{S}$. Przy stałej wartości indukcji B przenikającej powierzchnię S strumień jest iloczynem indukcji przez tę powierzchnię $\phi=BS$.

Strumień magnetyczny skojarzony – strumień magnetyczny $\phi$ w cewce pomnożony przez liczbę zwojów cewki, $\psi=z\phi$.

Tesla – jednostka indukcji oznaczona przez [T], przy czym 1T=1Vs/m².

Transformator – urządzenie elektryczne transformujące prąd i napięcie z jednego poziomu (wejściowego) na inny poziom (wyjściowy), w którym istnieje galwaniczne odizolowanie obwodu pierwotnego (wejściowego) od wtórnego (wyjściowego).

Transformator idealny – model idealnego transformatora, w którym pomija się wszystkie straty i opisuje poprzez relację napięcia wejściowego do wyjściowego $U_1/U_2=n$ (n – przekładnia transformatora) oraz prądu wejściowego do wyjściowego $I_2/I_1=n$.

Transformator powietrzny – transformator wykonany z cewek powietrznych (bez rdzenia ferromagnetycznego).

Transformator z rdzeniem ferromagnetycznym – transformator wykonany z cewek nawiniętych na rdzeniu ferromagnetycznym, charakteryzującym się bardzo dobrym sprzężeniem magnetycznym.

Weber – jednostka strumienia magnetycznego oznaczona w postaci [Wb], przy czym 1Wb=1Vs.

Współczynnik sprzężenia cewek – współczynnik k charakteryzujący stopień sprzężenia magnetycznego dwu cewek sprzężonych magnetycznie, $k=\frac{M_{12}}{\sqrt{L_1L_2}}$.

Wykład 2

Moc odkształcenia – oznaczana literą D jest zwana również mocą deformacji; rodzaj mocy powstającej w obwodzie o przebiegach niesinusoidalnych. Definiuje się w sposób matematyczny jako $D=\sqrt{\left|S\right|^2-P^2-Q^2}$.

Postać trygonometryczna szeregu Fouriera – szereg Fouriera wyrażony w postaci sumy funkcji sinusoidalnych i cosinusoidalnych.

Postać wykładnicza szeregu Fouriera – szereg Fouriera wyrażony poprzez funkcje wykładnicze.

Rząd harmonicznej – wielokrotność harmonicznej podstawowej przebiegu okresowego.

Składowa stała – harmoniczna zerowa w szeregu Fouriera (wartość średnia sygnału).

Sygnał harmoniczny – sygnał sinusoidalny o określonej częstotliwości, będącej zwykle wielokrotnością harmonicznej podstawowej przebiegu okresowego.

Szereg Fouriera – rozkład sygnału niesinusoidalnego okresowego na sumę sygnałów harmonicznych.

Twierdzenie Parsevala – twierdzenie wyrażające wartość średnią za okres iloczynu dwu funkcji okresowych o tym samym okresie za pośrednictwem współczynników postaci wykładniczej szeregu Fouriera.

Wartość skuteczna sygnału niesinusoidalnego – wartość skuteczna sygnału zawierającego wiele harmonicznych określona jako pierwiastek z sumy kwadratów modułów wartości skutecznych poszczególnych harmonicznych.

Współczynnik zawartości harmonicznych – współczynnik określający stosunek wartości skutecznej przebiegu po usunięciu z niego składowej stałej i pierwszej harmonicznej do wartości skutecznej przebiegu po usunięciu z niego jedynie składowej stałej.

Widmo amplitudowe – wykres modułu składowych rozkładu wykładniczego szeregu Fouriera w zależności od dyskretnych częstotliwości $f_k=kf$, gdzie f jest częstotliwością podstawową przebiegu okresowego, a k całkowitą wielokrotnością. Widmo amplitudowe jest parzystą funkcją częstotliwości.

Widmo fazowe – wykres fazy (kąta) składowych rozkładu wykładniczego szeregu Fouriera w zależności od dyskretnych częstotliwości $f_k=kf$, gdzie f jest częstotliwością podstawową przebiegu okresowego, a k całkowitą wielokrotnością. Widmo fazowe jest nieparzystą funkcją częstotliwości.

Wykład 3

Generator trójfazowy – generator napięcia składający się z trzech źródeł sinusoidalnych (faz) o tej samej częstotliwości, przesuniętych względem siebie o pewien kąt fazowy i wytworzony w jednym urządzeniu, zwanym generatorem.

Generator trójfazowy symetryczny – generator trójfazowy, w którym moduły wszystkich napięć fazowych są sobie równe a przesunięcia kątowe między poszczególnymi fazami równe $120^\circ$. W normalnym generatorze trójfazowym symetrycznym kolejność następstwa (wirowania) faz jest następująca: faza A, faza B opóźniona względem fazy A o kąt $120^\circ$ i faza C opóźniona względem fazy B o kolejne $120^\circ$ (wyprzedza fazę A o $120^\circ$).

Napięcie niezrównoważenia – napięcie między punktem wspólnym generatora (0) i punktem wspólnym odbiornika (N) w układzie trójfazowym gwiazda-gwiazda.

Odbiornik trójfazowy – odbiornik zawierający trzy impedancje fazowe, podłączony do generatora trójfazowego i tworzący wspólnie z generatorem układ trójfazowy.

Układ Arona – układ dwu watomierzy do pomiaru mocy czynnej w obwodzie trójfazowym trójprzewodowym. Przy symetrii odbiornika układ Arona mierzy również moc bierną oraz kąt przesunięcia fazowego między prądem i napięciem w odbiorniku.

Układ napięć trójfazowych źródłowych – układ napięć generatora trójfazowego. Można wyróżnić układ napięć fazowych E_A, E_B, E_C, mierzonych względem punktu wspólnego trzech faz generatora oraz układ napięć liniowych (międzyfazowych) E_AB, E_BC, E_CA jako różnic odpowiednich napięć fazowych.

Układ napięć trójfazowych odbiornikowych – układ napięć trójfazowych powstałych na poszczególnych fazach odbiornika. Przy odbiorniku połączonym w gwiazdę są to napięcia: U_A, U_B oraz U_C. Przy połączeniu trójkątnym odbiornika są to U_AB, U_BC oraz U_CA.

Układ trójfazowy czteroprzewodowy – układ trójfazowy gwiazdowy z przewodem neutralnym (tak zwanym. zerowym) łączącym punkt wspólny generatora (0) i punkt wspólny odbiornika (N).

Układ trójfazowy trójprzewodowy – układ trójfazowy zawierający trzy przewody łączące odbiornik i generator. Może być to odbiornik trójkątny bądź odbiornik gwiazdowy bez przewodu zerowego (neutralnego).

Układ trójfazowy niesymetryczny – układ, w którym bądź odbiornik bądź generator są niesymetryczne.

Układ trójfazowy symetryczny – układ, w którym zarówno generator jak i odbiornik są symetryczne. W przypadku generatora oznacza to równość modułów napięć i przesunięcie kątowe między fazami równe $120^\circ$. W przypadku odbiornika symetria oznacza równość impedancji włączonych we wszystkich fazach.

Układ trójfazowy gwiazda-gwiazda – układ trójfazowy, w którym zarówno generator jak i odbiornik są połączone w gwiazdę.

Układ trójfazowy trójkąt-trójkąt – układ trójfazowy, w którym zarówno generator jak i odbiornik są połączone w trójkąt.

Wektor wirujący – wektor o stałej amplitudzie (niezmiennej w czasie) zmieniający kąt fazowy proporcjonalnie do czasu $\varphi=\omega t$. Powstaje między innymi w układzie trójfazowym trzech jednakowych cewek rozmieszczonych symetrycznie w przestrzeni i zasilonych prądem trójfazowym symetrycznym.

Wykład 4

Filtry składowych symetrycznych – układy pomiarowe pozwalające na pomiar wybranej składowej symetrycznej w układzie trójfazowym niesymetrycznym. Można wyróżnić filtr składowej zerowej, zgodnej i przeciwnej.

Filtr składowej zerowej – filtr pozwalający na pomiar składowej zerowej prądu bądź napięcia.

Filtr składowej zgodnej – filtr pozwalający na pomiar składowej zgodnej prądu bądź napięcia fazowego lub międzyfazowego.

Filtr składowej przeciwnej – filtr pozwalający na pomiar składowej przeciwnej prądu bądź napięcia fazowego lub międzyfazowego.

Operator obrotu a – operator wyrażający obrót wektora o kąt $120^\circ$, równy $a=e^{j120^\circ}$.

Operator obrotu a² – operator wyrażający obrót wektora o kąt $-120^\circ$, równy $a=e^{-j120^\circ}$.

Prawo Kirchhoffa dla składowych symetrycznych – równanie wyrażające relację między składowymi symetrycznymi napięć trójfazowych a składowymi symetrycznymi impedancji fazowych w układzie trójfazowym niesymetrycznym połączonym w gwiazdę.

Składowe symetryczne – składowe zgodna, przeciwna i zerowa, na jakie rozkłada się wielkości trójfazowe (prądy, napięcia, impedancje). Powstają jako transformacja liniowa rzeczywistych wielkości trójfazowych.