соединением активного сопротивления и емкости

Исследование цепи переменного тока с параллельным

Цель работы: научиться определять цепи переменного тока с параллельным

соединением активного сопротивления и емкостью.0

Оборудование: методические указания, схемы, чертежи.

Ход работы:

Когда к цепи (рис.1) с параллельным соединением резистора и конденсатора подается переменное синусоидальное напряжение, одно и то же напряжение приложено к обоим компонентам цепи.

Рис.1

Общий ток цепи I разветвляется на ток в конденсаторе I _C (емкостная составляющая общего тока) и ток в резисторе I _R (активная составляющая).

Между токами I, I _C и I _R существуют фазовые сдвиги, обусловленные емкостным реактивным сопротивлением X_C конденсатора. Они могут быть представлены с помощью векторной диаграммы токов (рис. 2).


Рис.2	Рис. 3

Фазовый сдвиг между напряжением U цепи и током в резисторе I _R отсутствует, тогда как между этим напряжением и током в конденсаторе I _C равен –90⁰ (т.е. ток опережает напряжение на 90⁰). При этом сдвиг между полным током I и напряжением U цепи определяется соотношением междупроводимостями B_C и G. Разделив каждую сторону треугольника токов на напряжение, получим треугольник проводимостей (рис. 3).

В треугольнике проводимостей G=1/R, B_C=1/X_C, а Y представляет собой так называемую полную проводимость цепи в См, тогда как G – активная, а B_C – реактивная (емкостная) проводимости.

Из-за фазового сдвига между током и напряжением в цепях, подобных данной, простое арифметическое сложение действующих или амплитудных токов в параллельных ветвях невозможно. Но в векторной форме: I = I _R+ I _C.

Расчет ведется по следующим формулам, вытекающим из векторной диаграммы и треугольника проводимости:

Действующее значение полного тока цепи

; I = U ¤ Z = UY.