40. Действующее значение переменного тока - это значение постоянного тока, при котором за период переменного тока в проводнике выделяется столько же теплоты, сколько и при переменном токе.

Мощность Р постоянного тока I, проходящего через сопротивление r, будет Р = Р2r.

Мощность переменного тока выразится как средний эффект мгновенной мощности I2r за целый период или среднее значение от (Im х sinωt)2х r за то же время.

Пусть среднее значение t2 за период будет М. Приравнивая мощность постоянного тока и мощность при переменном токе, имеем: I2r = Mr, откуда I = √M,

Величина I называется действующим значением переменного тока.

Для полного понимания электрических процессов в цепях переменного тока приводим Закон Ома для переменного тока. Он отличается от закона для цепей постоянного тока!

Протекающий по обмотке переменный ток создает магнитный поток. Этот магнитный поток точно так же, как и ток, изменяет свою силу и направление. При изменении магнитного потока по закону индукции в обмотке создается ЭДС (электродвижущая сила). Направление ЭДС противоположно полярности подаваемого напряжения. Это явление называется самоиндукцией.

Самоиндукция в цепи переменного тока частично проявляется в сдвиге по фазе между током и напряжением и частично — в падении индуктивного напряжения. Сопротивление цепи переменного тока становится значительно выше рассчитанного или измеренного сопротивления этой же цепи постоянному току.

Сдвиг по фазе между током и напряжением обозначается углом φ. Индуктивное сопротивление (реактивное) обозначается X, активное сопроти ние — R, кажущееся сопротивление цепи или проводника — Z. Полное сопротивление (импеданс) вычисляется по формуле:

       Где:Z - полное сопротивление, ОмR - активное сопротивление, Ом Закон Ома для цепи переменного тока:

   U=I*Z Где:U - напряжение, ВI - ток, АZ - полное сопротивление, Ом поэтому мощность P полная (произведение тока и напряжения) = 220*значение тока полное.

41. Пусть напряжение на концах цепи a и b (рис. 10.1) есть

.Так как в случае активного сопротивления сдвига фаз между током и напряжением нет, то сила тока изменяется по закону

.В течение малого промежутка времени переменный ток можно рассматривать как ток постоянный, и поэтому мгновенная мощность переменного тока

.

Обычно необходимо знать не мгновенное значение мощности, а ее среднее значение за большой период времени, охватывающий много периодов колебаний. Так как мы имеем дело с периодическим процессом, то для нахождения этого среднего значения достаточно вычислить среднее значение мощности за один полный период. Работа переменного тока за малое время   есть

,следовательно, и работу   за время полного периода колебаний Т можно найти по формуле

.

Однако

. Поэтому

.Отсюда для средней мощности получим

.Так как  , то

.

Обозначим через  и  силу и напряжение постоянного тока, который выделяет в сопротивлении   тоже количество тепла, что и данный переменный ток. Тогда

  .                                                                                           (10.11)

Сравнивая эти выражения с выражениями для мощности переменного тока, имеем

  .                                                                                         (10.12)

Величины   и   соответственно называются действующими (или эффективными) значением тока и напряжения.

Рассмотрим более общий случай, когда цепь содержит не только активные сопротивления, но и реактивные.

Вычислим среднюю мощность переменного тока при наличии разности фаз между током и напряжением. Работа, совершенная во внешней цепи за время  , равна

.

Напряжение   мы можем разложить на две составляющие (см. рис. 10.11):

1) активную: колеблющуюся в фазе с током,

2) реактивную: смещенную по фазе относительно тока на  . Соответственно этому при вычислении работы за полный период Т получим тоже два слагаемых. Одно из них, обусловленное реактивной составляющей напряжения, равно нулю, так как

Следовательно, полная работа за период определяется только активной составляющей напряжения:

Поэтому средняя мощность есть

Мощности коэффициент, косинус фи, отношение средней мощности переменного тока к произведению действующих значений напряжения и тока. Наибольшее значение М. к. равно 1. В случае синусоидального переменного тока М. к. равен косинусу угла сдвига фаз между синусоидами напряжения и тока и определяется параметрами цепи:

cos j = r/Z,

где j — угол сдвига фаз, r — активное сопротивление цепи, Z — полное сопротивление цепи. М. к. может отличаться от 1 и в цепях с чисто активными сопротивлениями, если в них содержатся нелинейные участки. В этом случае М. к. уменьшается вследствие искажения формы кривых напряжения и тока

.42. Для излучения примеряется открытый колебательный контур, который называется антенной или вибратором.  Если раздвигать пластины конденсатора, интенсивность излучения электромагнитных волн в окружающее пространство будет возрастать, а замкнутый колебательный контур превратится в открытый.  Емкость открытого колебательного контура образована двумя длинными проводами, отходящими от концов катушки. Электромагни́тное по́ле — фундаментальное физическое поле, взаимодействующее с электрически заряженными телами, а также с телами, имеющими собственные дипольные и мультипольные электрические и магнитные моменты. Представляет собой совокупность электрического имагнитного полей, которые могут, при определённых условиях, порождать друг друга, а по сути являются одной сущностью, формализуемой черезтензор электромагнитного поля.

Возмущение электромагнитного поля, распространяющееся в пространстве, называется электромагнитной волной (электромагнитными волнами)[~ 2]. Любая электромагнитная волна распространяется в пустом пространстве (вакууме) с одинаковой скоростью — скоростью света (свет также является электромагнитной волной). В зависимости от длины волны электромагнитное излучение подразделяется на радиоизлучение, свет (в том числе инфракрасный и ультрафиолет),рентгеновское излучение и гамма-излучение.

Под плоской ЭМ волной понимают волновой процесс, у которого составляющие электрического и магнитного полей изменяются в одинаковой фазе в плоскости перпендикулярной направлению распространения.

Св-ва: в плоской ЭМВ отсутствует продольная компонента вектора напряженности магнитного поля.

Аналогично можно показать что в плоской ЭМВ отсутствует также и продольная компонента вектора напряженности электрического поля.

Следовательно электромагнитное поле в плоской ЭМВ – поперечно.

В среде существует только прямая волна.

Пото́к эне́ргии — это количество энергии, переносимое через некоторую произвольную площадку в единицу времени. Если речь идёт об энергии, переносимой оптическим излучением, то вместо термина «поток энергии» используют эквивалентный для такого случая термин «поток излучения».

Вектор Умова-Пойнтинга S= [ExH] - вектор, направление которого совпадает с направлением распространения энергии в электромагнитной волне, а модуль |S| равен потоку энергии.