
- •§ 2.1 Основные определения вах нелинейных сопротивлений.
- •§ 2.2. Последовательное соединение hp.
- •§ 2.3 Параллельное соединение hp.
- •§ 2.4 Статическое и дифференциальное сопротивления.
- •§ 3.1. Синусоидальный ток и основные характеризующие его величины.
- •§ 3.1 Среднее и действующее значения синусоидально изменяющейся величины.
- •§ 3.2. Комплексная плоскость. Комплексная амплитуда. Комплекс действующего значения.
- •§ 3.3 Синусоидальный ток в активном сопротивлении.
- •§ 3.4. Индуктивность цепи синусоидального тока.
- •§ 3.5. Конденсатов в цепи синусоидального тока.
- •§ 3.6. Умножение вектора на j и —j.
- •§ 3.7. Основы символического метода расчета цепей синусоидального тока.
- •§ 3.8. Комплексное сопротивление. Закон Ома для цепи синусоидального тока.
- •§ 3.9. Активная, реактивная и полная мощности.
- •§ 3.9. Резонансный режим работы двухполюсника.
§ 3.3 Синусоидальный ток в активном сопротивлении.
Рис.9
На Рис.9а изобр. активное сопротивление R по которому течёт ток.
(1)
Векторная
диаграмма комплекса тока
и
совпадающего с ним по фазе комплекса
напряжения
показана на рис.9б.
На
рис.9в даны кривые мгновенных значений
тока i, напряжения u и
мощности
Мгновенная
мощность p имеет
постоянную составляющую
и
составляющую
изменяющуюся с частотой
Потребляемая
от источника питания за время
энергия
равна
§ 3.4. Индуктивность цепи синусоидального тока.
Векторной диаграммой называют совокупность векторов на комплексной плоскости, изображающих синусоидально изменяющиеся функции времени одной и той же частоты и построенных с соблюдением правильной ориентации их относительно друг друга по фазе.
Рис.10
На рис.11 катушку можно представить в виде последовательно соединенных индуктивного и резистивного элементов.
Рис.11
Выделим
индуктивный элемент (рис.11). Положительные
направления тока i через него, ЭДС
самоиндукции
и
напряжение на нем
указаны
на рис.11а. Если
то
.
Определим разность потенциалов между
точками a
и b. При
перемещении от точки b к точке а идем
встречно ЭДС
поэтому,
и
Дальнейшем
напряжение на индуктивном элементе
будем обозначать
или,
просто, u
без индекса
Следовательно,
Таким
образом, индуктивный элемент (индуктивная
катушка, у которой
) при
синусоидальном токе обладает
сопротивлением, модуль которого
прямо
пропорционален частоте
— на рис.11б вектор напряжений
опережает вектор тока
на
90°.
§ 3.5. Конденсатов в цепи синусоидального тока.
Если
приложенное к конденсатору напряжение
и не изменяется во времени, то заряд
на
одной его обкладке и заряд —q на другой
(С — емкость конденсатора) неизменны,
и ток через конденсатор не проходит
Рис.12
Если
же напряжение на конденсаторе изменяется
во времени, например по синусоидальному
закону (рис.12а):
(1)
то по синусоидальному закону будет
меняться и заряд q конденсатора:
т.
е. конденсатор будет периодически
перезаряжаться.
Периодическая
перезарядка конденсатора сопровождается
протеканием через него зарядного
тока:
(1а)
Из
сопоставления (1) и (1а) видно, что ток
через конденсатор опережает по фазе
напряжение на конденсаторе на 90°. Поэтому
на векторной диаграмме (рис. 12б)
вектор
опережает
вектор напряжения
на
90°. Амплитуда тока
равна
амплитуде напряжения
деленной
на емкостное сопротивление:
Если
проинтегрировать по времени обе части
равенства
то
получим
(2).
Равенство (2) позволяет определить
напряжение на конденсаторе через ток
по конденсатору.
Рис.13 схема замещения реального конденсатора.
Ток
опережает
U на 90°, а ток
совпадает
с
по фазе. Угол
называют углом потерь;
где
—
добротность конденсатора,
зависит
от типа диэлектрика и от частоты и
изменяется от нескольких секунд до
нескольких градусов.