2015-05-26
361
Когда к цепи (рис. 6.3.1) с последовательным соединением резистора и катушки индуктивности подается переменное синусоидальное напряжение, один и тот же синусоидальный ток имеет место в обоих компонентах цепи.
Рис. 6.3.1
Между напряжениями U R, U L и U существуют фазовые сдвиги, обусловленные индуктивным реактивным сопротивлением XL катушки. Они могут быть представлены с помощью векторной диаграммы напряжений (рис. 6.3.2).
| 
|
| Рис. 6.3.2 | Рис. 6.3.3 |
Фазовый сдвиг между током I и напряжением на резисторе U R отсутствует, тогда как сдвиг между этим током и падением напряжения U L на катушке индуктивности равен 900 (ток отстает от напряжения). При этом сдвиг между полным напряжением U цепи и током определяется соотношением междусопротивлениями XL и R. Разделив все стороны треугольника напряжений на ток, получим треугольник сопротивлений (рис. 6.3.3), в котором Z представляет собой так называемое полное сопротивление цепи.
Из-за фазового сдвига между током и напряжением в цепях, подобных данной, простое арифметическое сложение напряжений на отдельных элементах как в последовательной чисто резистивной цепи, невозможно. Только в векторной форме U = U R + U L. Расчет ведется по следующим формулам, вытекающим из векторной диаграммы и треугольника сопротивлений.
|
|
|
Действующее значение полного напряжения цепи
U = Z × I
Полное сопротивление цепи
;
Z = U ¤ I
Активное сопротивление цепи
R = Z × cos j
Индуктивное реактивное сопротивление цепи
XL = Z × sin j
Угол сдвига фаз
j = arctg (ХL ¤ R)
