Сопротивление в цепи синусоидального тока

Цепь с активным сопротивлением ( R )

Если напряжение подключить к сопротивлению R, то через него протекает ток

(1)

Анализ выражения (1) показывает, что напряжение на сопротивлении и ток, протекающий через него, совпадают по фазе.

векторная диаграмма

Из анализа диаграммы следует, что векторы напряжения и тока совпадают по направлению.

Сопротивление участка цепи постоянному току называется омическим, а сопротивление того же участка переменному току - активным сопротивлением.

Активное сопротивление больше омического из-за явления поверхностного эффекта. Поверхностный эффект заключается в том, что ток вытесняется из центральных частей к периферии сечения проводника.

Цепь с индуктивностью

Сначала рассмотрим идеальную индуктивную катушку, активное сопротивление которой равно нулю. Пусть по идеальной катушке с индуктивностью L протекает синусоидальный ток . Этот ток создает в индуктивной катушке переменное магнитное поле, изменение которого вызывает в катушке ЭДС самоиндукции

(2)

Эта ЭДС уравновешивается напряжением, подключенным к катушке: u= eL = 0.

(3)

Таким образом, ток в индуктивности отстает по фазе от напряжения на 90^o из-за явления самоиндукции.

Уравнение вида (3) для реальной катушки, имеющей активное сопротивление R, имеет следующий вид:

(4)

Анализ выражения (3) показывает, что ЭДС самоиндукции оказывает препятствие (сопротивление) протеканию переменного тока, из-за чего ток в реальной индуктивной катушке отстает по фазе от напряжения на некоторый угол φ (0^o < φ < 90^o), величина которого зависит от соотношения R и L.

- индуктивное сопротивление (фиктивная величина, характеризующая реакцию электрической цепи на переменное магнитное поле). Полное сопротивление индуктивной катушки

Из анализа диаграммы видно, что вектор напряжения на индуктивности опережает вектор тока на 90^o.

В цепи переменного тока напряжения на участках цепи складываются не арифметически, а геометрически.

Если мы поделим стороны треугольника напряжений на величину тока Im, то перейдем к подобному треугольнику сопротивлений.

Из треугольника сопротивлений получим несколько формул:

Емкость в цепи синусоидального тока

Если к конденсатору емкостью C подключить синусоидальное напряжение, то в цепи протекает синусоидальный ток

Из анализа выражений следует, что ток опережает напряжение по фазе на 90^o.

- емкостное сопротивление, фиктивная расчетная величина, имеющая размерность сопротивления.

Вектор тока опережает вектор напряжения на 90^o.

Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 39; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!