Напряженность

Кольцевая катушка Цилиндрическая катушка

Электромагнитная сила – это сила взаимодействия тока с магнитным полем.

проводники:

Электрическая цепь: с активным сопротивлением , с катушкой индуктивности, с емкостью.

Параметрами эл. цепей переменного тока является активное сопротивление R, индуктивность L и емкость C. Реальные элементы эл.цепей обладают всеми перечисленными параметрами . Но иногда из расчетной схемы исключают те из них, влияние которых на значение тока не значительно .

Например , Эл. Лампы накаливания , электропечи сопротивления , резисторы в расчетных схемах предоставлены только сопротивлением R, трансформатор на холостом ходу – индуктивностью L, кабель без нагрузки – емкостью С

Т.О, схема Эл. Цепи переменного тока хар-ся одним из параметров (R,L,C,) или комбинацией их при различных способах соединения элементов.

1. Цепь с активным сопротивлением.

2. Цепь с идеальной катушкой.

3. Цепь с емкостью

Цепь с активным сопротивлением.

Активным сопротивлением R обладают проводники и элементы, к-е нагреваются при прохождении через них тока .

i = I_m sin ωt

I_m = - Закон Ома для амплитудных значений

В данных цепях U и I cовпадают по фазе

I= - Закон Ома для дейст. Pначени

P= U∙ I= I² R = активная мощность[P] = Вт

Мощность в цепи с активным сопротивлением изменятся по величинам , но не изменятся по времени.

Диаграмма: I

U_a

Эта мощность необратима от источника она поступает на потребителей и преобразуется в другие виды мощности , Р полностью потребляется

Цепь с индуктивностью.

Катушка с индуктивностью L, у

которой R = 0 и С=0 называется

идеальной

i = I_m sin ωt

Ф = Ф_m sin ωt

E_L = -I_m ωL cos ωt = E_m sin (ωt – ^π/₂)

Т.е. E_m = I_m ωL

Для существования тока в идеальной катушке к ней д.б. приложено напряжение , которое в любой момент времени равно по величине ( U=e_L), но находится в противофазе с ЭДС самоиндукции, т.е.

u = I_m ωL cos ωt = U_m sin (ωt + ^п/₂)

U_m = I_mωL

Напряжение приложенное к катушке, опережает по фазе на угол 90⁰ = ^п/₂

- закон Ома

X_L = Ωl = 2πfL - индуктивное сопротивление(реактивное)

p = UIsin 2ωt мгновенная мощность

Колеблющаяся между источником и нагрузкой мощность называется реактивной.

Q_L ==U_L I = I² X_L = - вар

W_m = - максимальное значение энергии, накапливаемой в катушке

Диаграмма: U_L

I

Цепь с емкостью.

u = U_m sin ωt

i = U_m ω C cos ω t = I_m sin (ωt + π|2),

I_m = U_m ωС, т.е ток в цепи опережает напряжение на угол π/2

I = UωC или I = - закон Ома

X_C = - емкостное сопротивление

P = ui = - UI sin 2 ωt – мгновенная мощность

Q_C = U_CI = I²X_C = - реактивная мощность

W_m = - максимальное значение энергии

Ддиаграмма:

I

U_C