7. Активная нагрузка в цепи переменного тока. Закон Ома. Временная и векторная диаграммы.

Активная нагрузка в цепи переменного тока

(самая простая)

u i	– Закон Ома для цепи с активным сопротивлением

На схеме указаны мгновенные значения.

Будем полагать, что напряжение на зажимах цепи изменяется по синусоидальному закону (всегда стремятся).

В любой момент времени приложенное напряжение уравновешивается падением напряжения на активном сопротивлении.

Отсюда выражение для мгновенного значения тока.

ВЫВОД: При синусоидальном напряжении на зажимах цепи с активной нагрузкой, ток в ней изменяется во времени по синусоидальному закону и совпадает по фазе с приложенным напряжением.

Обычно левую и правую части делят на и переходят к действующим значениям

– Закон Ома для цепи с активным сопротивлением

В любой момент времени мощность равна

ВЫВОД:1) В цепи с активным сопротивлением мощность изменяется по периодическому закону с двойной частотой относительно приложенного напряжения. 2) Мощность всегда положительна. Это означает, что поступающая от сети электроэнергия необратимо преобразуется в другой вид энергии (в данном случае – в тепло)

Диаграмма мгновенных значений

I U  a=0

Справа – векторная диаграмма. Длина вектора равна действующему значению.

Ток совпадает по направлению с напряжением.

Мощность в цепи переменного тока принято оценивать по среднему значению за период. Такая мощность называется активной.

(Произведение действующих значений.)

8. Индуктивная нагрузка в цепи переменного тока. Закон Ома. Временная и векторная диаграммы.

Индуктивная нагрузка в цепи переменного тока

По закону ЭМИ

По закону ЭМИ в катушке будет индуктироваться ЭДС, которая называется ЭДС самоиндукции. При отсутствии ферромагнитных материалов потокосцепление пропорционально току, а коэффициентом пропорциональности является индуктивность.

ВЫВОД: При синусоидальном напряжении на зажимах цепи с индуктивной нагрузкой, ток в ней изменяется во времени по синусоидальному закону и отстает от приложенного напряжения на угол

Из этого выражения следует

– индуктивное сопротивление, Ом;

Если разделить левую и правую части на получим

– Закон Ома для цепи переменного тока с катушкой индуктивности

В любой момент времени мощность равна

ВЫВОД:1) В цепи с индуктивностью мощность изменяется по периодическому закону с двойной частотой относительно приложенного напряжения. 2)Анализ показывает: – когда ток и напряжение совпадают по направлению – мощность положительна; – когда ток и напряжение не совпадают по направлению – мощность отрицательна;

Д иаграмма мгновенных значений

Для данной цепи активная мощность

Для количественной оценке мощности вводят понятие

Реактивной мощности ВАр.