1. Параметры цепей переменного тока: активное сопротивление, индуктивность, емкость. Цепь переменного тока с активным сопротивлением: напряжение, ток, активная мощность, векторная диаграмма.

Активное сопротивление — сопротивление электрической цепи или её участка, обуславливающее превращение электрической энергии в другие виды энергии, например, в механическую энергию, в химическую энергию, в тепловую энергию, в электромагнитное излучение.

Индукти́вность — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность^[1], краем которой является этот контур.

 — магнитный поток,   — сила тока в контуре,   — индуктивность.

Свойство проводящих тел накапливать и удерживать электрический заряд, измеряемое отношением заряда уединенного проводника к его потенциалу, называется электрической емкостью, или просто емкостью, и обозначается буквой С.

Приведенная формула электрической емкости позволяет установить единицу электрической емкости.

Цепь переменного тока с активным сопротивлением

 

Векторные диаграммы действующих значений тока и напряжения цепи переменного тока с активным сопротивлением в векторном видe

Напряжение u = Um × sin ωt

Ток

Активная мощность P = U × I × cos φ

2. Цепь переменного тока с индуктивностью и емкостью: напряжение, ток, индуктивная реактивная мощность, векторная диаграмма.

Разность фаз между током и напряжением определяется соотношением векторов U_L,  U_c и U_R. При U_L – U_c > 0 угол φ положительный и нагрузка имеет индуктивный характер. При U_Lменьше U_c угол отрицательный и нагрузка имеет емкостной характер. (См. рис.4.18.) А при U_L = U_c нагрузка имеет активный характер.

Разделив стороны треугольника напряжений на значение тока в цепи, получим треугольник сопротивлений (рис. 4.19), в котором R – активное сопротивление, Z – полное сопротивление, а X = X_L – X_c – реактивное сопротивление.

Кроме того, R = Z∙cosφ; X = Z∙sinφ   (4.39).

3. Неразветвленные цепи переменного тока. Цепь переменного тока с реальной катушкой индуктивности и реальным конденсатором: векторная диаграмма токов и напряжений, треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей. Полное сопротивление. Понятие о полной мощности.

 Сложение векторов выполняется по правилу многоугольника, когда каждый последующий вектор пристраивается к концу предыдущего.

                       а                б

Неразветвленная электрическая цепь переменного тока: а – схема последовательного соединения R, L и C элементов; б – векторная диаграмма

Полное сопротивление цепи равно

,

Реактивная мощность связана с полной мощностью и активной: