Для цепей синусоидального тока законы Кирхгофа формулируются так же, как и для цепей постоянного тока, но только для комплексных значений токов и напряжений.
Первый закон Кирхгофа: «алгебраическая сумма комплексов тока в узле электрической цепи равна нулю»
Второй закон Кирхгофа: «в любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма комплексных ЭДС равна алгебраической сумме комплексных напряжений на всех пассивных элементах этого контура».
Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.
Прохождение электрического тока по проводнику представляет собой процесс упорядоченного движения зарядов в электрическом поле, существующем в проводнике. При этом силы электрического поля, действующие на заряды, совершают работу. Назовем эту работу “работой тока” (Aэл.) и рассчитаем ее на участке цепи 1-2, содержащем сопротивление R (см. рисунок).
Из электростатики известно, что Aэл. = q*(f1 - f2).
В темах 1 и 2 раздела “постоянный ток” показано, что
q = I*t; U = I*R; U = f1 - f2
где
Следовательно, работу тока можно вычислить с помощью следующего соотношения:
Aэл. = I*U*t = I2*R*t = U2*t/R. (12) Мощностью (Nэл.) называется работа, совершаемая током за единицу времени: Nэл. = Aэл./t. Следовательно, Nэл. = I*U = I2*R = U2/R. (13) Мощность электрического тока на опыте определяется с помощью амперметра и вольтметра или специального прибора – ваттметра. |