Электрическая цепь переменного тока с чистой ёмкостью

(с идеальным конденсатором)

 

~ i   ~ U                  С

Идеальным называется конденсатор, активным сопро­тивлением которого можно пренебречь R 0. Пусть напряжение на зажимах цепи изменяется по закону: . По II закону Кирхгофа: . .

Ток в данной цепи опережает напряжение на угол .

Волновая диаграмма                                         Векторная диаграмма

i 1, U                U                  i                                                                  ωt – π/2 0   π/2    π  3/2 π 2π

I                             π/2                                     U

 

Мощность цепи

 

Мгновенная мощность характеризует скорость преобразования электрической энергии источника в энергию электрического поля конденсатора в любой данный момент времени.

,

где U – действующее значение напряжения;

       I – действующее значение тока.

 

         p

 

           +                  +              U·I

                                                                   ωt

     0     π/2      π 3/2π     2π

                        –                 –

 

В течение I и III четвертей периода мгновенная мощность положительная. Электри­ческая энергия поступает от генератора и накапливается в электрическом поле конденсатора. В течение II и IV четвертей периода вся накопленная энергия возвращается обратно генератору. Среднее за период значение мощности равно 0, т.е. активная мощность Р = 0, данная цепь не является потребителем электрической энергии..

Скорость обмена энергией между генератором и цепью характеризует реактивная мощность Q.

,

где I – действующее значение тока;

Х _С – ёмкостное сопротивление.

Ёмкостное сопротивление характеризует противодействие, которое оказывает переменному току заряженный конденсатор.

Единица измерения Х _С – Ом.

Единица измерения Q – ВАР (вольт-ампер реактивный).

Закон Ома:

	для максимальных значений
	для действующих значений

 

в формулах

 

Электрическая цепь переменного тока с последовательным соединением