Емкостное и индуктивное сопротивление в цепи переменного тока.

Емкостное сопротивление в цепи переменного тока

При включении конденсатора в цепь постоянного напряже­ния сила тока I=0, а при включении конденсатора в цепь пере­менного напряжения сила тока I ? 0. Следовательно, конденса­тор в цепи переменного напряжения создает сопротивление меньше, чем в цепи постоянного тока.

Емкостное сопротивление в цепи переменного тока

Мгновенное значение напряжения равно  Мгновенное значение напряжения.

Мгновенное значение силы тока равно: Мгновенное значение силы тока

Таким образом, колебания напряжения отстают от колебаний тока по фазе на π/2.

Емкостное сопротивление в цепи переменного тока

Т.к. согласно закону Ома сила тока прямо пропорциональна напряжению, то для максимальных значений тока и напряжения получим: для максимальных значений тока и напряжения, где  емкостное сопротивлениеемкостное сопротивление.

для максимальных значений тока и напряжения

Емкостное сопротивление не является характеристикой проводника, т.к. зависит от параметров цепи (частоты).

Емкостное сопротивление не является характеристикой проводника

Чем больше частота переменного тока, тем лучше пропускает конденсатор ток (тем меньше сопротивление конденсатора переменному току).

Чем больше частота переменного тока, тем лучше пропускает конденсатор ток

Т.к. разность фаз между колебаниями тока и напряжения равна π/2, то мощность в цепи равна 0: энергия не расходуется, а происходит обмен энергией между источником напряжения и емкостной нагрузкой. Такая нагрузка наз. реактивной.

 

Индуктивное сопротивление в цепи переменного тока

В катушке, включенной в цепь переменного напряжения, си­ла тока меньше силы тока в цепи постоянного напряжения для этой же катушки. Следовательно, катушка в цепи переменного напряжения создает большее сопротивление, чем в цепи посто­янного напряжения.

В катушке, включенной в цепь переменного напряжения, си­ла тока меньше силы тока в цепи постоянного напряжения для этой же катушки

Мгновенное значение силы тока: Мгновенное значение силы тока

Мгновенное значение силы тока

Мгновенное значение напряжения можно установить, учиты­вая, что u = - εi, где u – мгновенное значение напряжения, а εi – мгновенное значение эдс самоиндукции, т. е. при изменении тока в цепи возникает ЭДС самоиндукции, которая в соответствии с законом электромагнитной индукции и правилом Ленца равна по величине и противоположна по фазе приложенному напряжению.

 

Мгновенное значение напряжения.

Следовательно Мгновенное значение напряжения, где амплитуда напряжения амплитуда напряжения.

Напряжение опережает ток по фазе на π/2.

Т.к. согласно закону Ома сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональная сопротивлению, то приняв величину ωL за сопротивление катушки переменному току, получим: - закон Ома для цепи с чисто индуктивной нагрузкой.

амплитуда напряжения

Величина индуктивное сопротивление - индуктивное сопротивление.

индуктивное сопротивление

Т.о. в любое мгновение времени изменению силы тока противодействует ЭДС самоиндукции. ЭДС самоиндукции — причина индуктивного сопротивления.

в любое мгновение времени изменению силы тока противодействует ЭДС самоиндукции

В отличие от активного сопротивления, индуктивное не является характеристикой проводника, т.к. зависит от параметров цепи (частоты): чем больше частота переменного тока, тем больше сопротивление, которое ему оказывает катушка.

 

Т.к. разность фаз между колебаниями тока и напряжения равна π/2, то мощность в цепи равна 0: энергия не расходуется, а происходит обмен энергией между источником напряжения и индуктивной нагрузкой. Такая нагрузка наз. реактивной.

 

Теги: