Сопротивления в цепях переменного тока
Сопротивления в цепях переменного тока бывают активными и реактивными.
Активное сопротивление (R) – это сопротивление, расходующее электроэнергию, то есть сопротивление, в котором происходят потери электрической энергии на нагрев (положительное значение такой нагрев имеет только в электронагревательных приборах).
Реактивное сопротивление – это сопротивление катушки индуктивности (L) или конденсатора (С). Оно не расходует электроэнергию.
Емкостное сопротивление (ХС) – это сопротивление конденсатора.
Индуктивное сопротивление (ХL) – это сопротивление катушки.
Индуктивность (L) – это величина, характеризующая магнитное поле, созданное катушкой с током. Индуктивность катушки зависит от размеров катушки, числа витков катушки и магнитных свойств сердечника катушки.
Различают полную, активную и реактивную мощности.
Активная мощность (Р) представляет собой мощность переменного тока, аналогичную мощности, развиваемой постоянным током. Она производит полезную работу; может быть преобразована с помощью электродвигателей в механическую мощность, механическую энергию; измеряется в ваттах (Вт) и определяется по формуле:
|
|
P = IUcosj,
где j - угол сдвига фаз между током и напряжением.
называют коэффициентом мощности.
Полная мощность (S) - максимальная величина активной мощности, развиваемую переменным током, когда cosj = 1. Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА) и вычисляется по формуле:
S = UI
Реактивная мощность (QL или QC) - характеризует собой ту энергию, которая затрачивается на создание магнитного поля индуктивности или электрического поля конденсатора. Она потребляется из сети, но не производит полезной работы.
Q = S×Sinj
4.4 Цепи переменного тока с активным сопротивлением
На векторной диаграмме видно, что в цепи с активным сопротивлением вектора тока и напряжения совпадают по фазе (рис. 4.3).
Действующие значения тока и напряжения определяются по закону Ома:
Рис. 4.3 Мощность в цепи с активным сопротивлением называется активной мощностью:
Р = U×I = I2 ×R.
4.5 Цепи переменного тока с индуктивным сопротивлением
|
|
Сопротивление катушки – ХL = 2πfL, Ом
|
|
|
Реактивная мощность - QL = UL × I, вар (вольт-ампер реактивный)