Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Пассивные элементы R, L, C в цепи синусоидального тока
Резистивный элемент В электрической цепи с резистивным элементом R ток изменяется по синусоидальному закону с начальной фазой , то есть . (3.12)
Напряжение на зажимах резистора
; (3.13)
где - амплитудное значение напряжения на зажимах резистора, - начальные фазы напряжения и тока. Кривые изменения напряжения и тока (рис. 3.6б) в один и тот же момент времени t достигают максимального значения и одновременно проходят нулевые значения. Иначе говоря, обе кривые совпадают по фазе (рис. 3.6в). . (3.14) Векторы и совпадают по направлению (угол ). Переходя к действующим значениям можно записать ; (3.15) . (3.16) Сопротивление переменному току будет больше, чем постоянному за счет неравномерного распределения тока в проводе и потерь энергии в окружающую среду. Поэтому в отличие от сопротивления постоянному току сопротивление R в цепи переменного тока называется активным. Индуктивный элемент. Изменение тока в цепи с индуктивностью L (рис. 3.7а) вызывает возникновение Э.Д.С. самоиндукции , которая по закону Ленца противодействует изменению тока. При увеличении тока Э.Д.С. действует навстречу току, а при уменьшении - в направлении тока, противодействуя его изменению. Показанные на рис. 3.7а положительные направления и имеют место только в течение некоторого узкого промежутка времени. Для тока, изменяющегося по гармоническому закону и при Э.Д.С. самоиндукции (3.17) Чтобы в цепи протекал ток, требуется иметь на зажимах напряжение, уравновешивающее Э.Д.С. самоиндукции, равное ей по значению и противоположное по знаку. (3.18) где - амплитуда напряжения. Произведение обозначается , называется индуктивным сопротивлением и измеряется в Омах: . (3.19) Из выражения 3.18 следует, что на участке цепи с индуктивностью L напряжение опережает ток на четверть периода (). На рис. 3.7в вектор напряжения опережает вектор тока на 900, а комплекс (вектор) Э.Д.С. самоиндукции находится в противофазе с комплексом напряжения . Кроме того, из соотношения 3.19 можно заметить, что индуктивное сопротивление пропорционально (рис. 3.8). Если R =0, то средняя активная мощность равна 0: . (3.20) Временная диаграмма напряжения и тока показана на рис. 3.7б.
В цепи с конденсатором (рис. 3.9а), включенным на напряжение переменного тока, происходит непрерывное перемещение электрических зарядов. Мгновенный ток в цепи равен скорости изменения заряда конденсатора: , (3.21) где q – заряд конденсатора, Кл; С – ёмкость конденсатора, Ф.
Если напряжение на зажимах конденсатора изменяется по синусоидальному закону:
, (3.22)
то ток в цепи , (3.23) где - амплитуда тока.
Величина , измеряемая в единицах сопротивления и обозначаемая , называется ёмкостным сопротивлением цепи:
. (3.24) Емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте приложенного напряжения (рис. 3.10). Из сопоставления 3.22 и 3.23 видно, что ток через конденсатор опережает по фазе напряжение на конденсаторе на 900 (рис. 3.9б,в). На основании выражения 3.23 определяется связь между действующими значениями напряжения и тока: , (3.25) (3.26) Выше были рассмотрены идеализированные модели катушек и конденсаторов, у которых R=0. На практике изготовить их такими невозможно, и этими научными абстракциями пользуются для того, чтобы ясно представить себе свойства таких элементов.
|