2020-05-21
369
КРАТКАЯ ТЕОРИЯ
Если по проводнику течет переменный ток, то магнитное поле, создаваемое этим током, изменяется во времени. Изменяющееся магнитное поле индуцирует ЭДС в том самом проводнике, по которому течет, создающий это поле, ток.
Это явление называется самоиндукцией.
Индуцированная ЭДС в проводнике, по которому течет переменный ток, приводит к увеличению сопротивления проводника.
Однако в некоторых случаях проявление самоиндукции столь незначительно, что при расчетах могут не учитываться. Таковы, например, нить электрических ламп накаливания, реостаты, бытовые нагревательные приборы и т.п.
Сопротивление 
в цепи переменного тока носит название активного сопротивления.
Закон Ома для таких нагрузок записывается так же, как и для постоянного тока.
 ,
| (1) |
где 
- подведенное к цепи переменное напряжение 
- протекающий по цепи переменный ток R - активное сопротивление проводника.
Последовательное соединение активного
и индуктивного сопротивлений.
Если же электрическая цепь имеет активную 
и индуктивную 
составляющие сопротивления, например, катушка, то полное сопротивление такой цепи 
и индуктивное сопротивление переменному току вычисляется по формуле:
|
|
|
 ,
|
(2) |
|
где 
- активная составляющая сопротивления, XL - индуктивная составляющая сопротивления вычисляется по формуле:
 ,
| (3) |
где 
- частота переменного тока, L - индуктивность цепи, которая определяется в Генри. Откуда индуктивность катушки имеет вид
|
Закон Ома для такой цепи записывается так:
 .
|
Емкость в цепи переменного тока
При включении конденсатора на постоянное напряжение он заряжается, что сопряжено с возникновением в цепи зарядного тока, убывающего экспоненциально до нуля. Длительный постоянный ток не может протекать при постоянном напряжении в цепи, содержащий конденсатор.
При синусоидально изменяющемся напряжении в цепи с емкостью 
возможен длительный установившейся переменный ток. Закон Ома в этом случае записывается в виде:
 ,  ,
|
где U - приложенное переменное напряжение, 
- емкостное сопротивление, - сила переменного тока в цепи. Емкостное сопротивление вычисляется по формуле:
 ,
| (4) |
где - частота переменного тока, - емкость конденсатора, измеренная в Фарадах. Откуда емкость конденсатора вычисляется в виде
 .
|
Последовательное соединение активного, индуктивного
сопротивления и емкости
При последовательном соединении активного сопротивления R и емкости полное сопротивление Z определяется по формуле:
 ,
|
где - емкостное сопротивление определяется по формуле (4).
|
|
|
При последовательном соединении активного сопротивления R, индуктивного XL и емкостного Хс полное сопротивление Z вычисляется по формуле
 .
| (5) |
Закон Ома для такой цепи имеет вид
 .
|
Следует отметить, что при включении в цепь, обладающей активным ее противлением 
резистора с сопротивлением 
полное активное сопротивление R равно сумме ; и
 .
|
Если в цепь включены активное сопротивление , катушка обладающая индуктивным сопротивление XL и активным сопротивлением , емкостное сопротивление , то полное сопротивление цепи Z отыскивается по формуле:
 .
|
