- •ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
- •1. Основные параметры, характеризующие синусоидальные токи, напряжения и ЭДС
- •Аналитическое представление синусоидальных величин
- •Переменный синусоидальный сигнал характеризуется:
- •Мгновенное значения тока:
- •Аналогично выражаются мгновенные значения напряжения и ЭДС.
- •Временная диаграмма
- •Аналогично выражаются мгновенные значения напряжения и ЭДС.
- •Начальная фаза тока (ЭДС, напряжения)
- •Действующее значение переменного тока (ЭДС, напряжения) – это среднеквадратичное значение переменного тока (ЭДС,
- •Среднее значение синусоидальной функции за период Т равно нулю.
- •Представление синусоидальных величин вращающимися векторами
- •Если радиус-вектор вращать с постоянной угловой скоростью
- •Цепь переменного тока с резистивным элементом
- •Если к активному сопротивлению приложено синусоидальное напряжение
- •Ток в цепи с активным сопротивлением совпадает по фазе с напряжением, т.к. их
- •Активная мощность
- •Количественно мощность в цепи с активным сопротивлением определяется
- •Цепь переменного тока с индуктивным элементом
- •Реактивная мощность в цепи с индуктивностью
- •Среднее значение этой мощности за период, т.е. активная потребляемая мощность, равно нулю.
- •Цепь с емкостным элементом
- •Математическое выражение закона Ома
- •Реактивная мощность в цепи с идеальным конденсатором
- •Во 2-ю и 4-ю четверти периода мощность источника накапливается в электрическом поле конденсатора.
Действующее значение переменного тока (ЭДС, напряжения) – это среднеквадратичное значение переменного тока (ЭДС, напряжения) за период Т.
I 
T1 i2dt
I |
1 |
T (Im sin ωt)2dt |
I |
m |
|
T |
|
|
|
||
2 |
|
||||
|
0 |
|
|||
E Em / 
2
U Um / 
2
Среднее значение синусоидальной функции за период Т равно нулю.
Среднее значение |
переменного |
тока (ЭДС, |
||||
напряжения) |
определяют |
за |
положительный |
|||
полупериод |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
T / 2 |
|
|
Iср |
|
|
idt |
|||
T |
/ 2 |
|||||
|
|
0 |
||||
Iср 2 Im
Uср 2 U m
Eср 2 Em
Представление синусоидальных величин вращающимися векторами
Для представления синусоидально изменяющейся величины a=Amsin(ωt+ψ) с начальной фазой ψ вращающимся вектором
построим радиус-вектор Am этой величины длиной, равной амплитуде Am и под углом ψ к горизонтальной оси. Это будет его исходное положение в момент начала отсчета 

Если радиус-вектор вращать с постоянной угловой скоростью
ω против направления движения часовой стрелки, то его проекция на вертикальную ось будет равна Amsin(ωt+ψ) .
Применение вращающихся векторов позволяет компактно представить на одном рисунке совокупность различных синусоидально изменяющихся величин одинаковой
частоты.
Цепь переменного тока с резистивным элементом
В резистивном элементе происходит преобразование электрической энергии в тепловую.
Элементы, обладающие активным сопротивлением R, нагреваются при прохождении через них тока. 
Если к активному сопротивлению приложено синусоидальное напряжение
u Um sin t
то и ток изменяется по синусоидальному закону
i Ru URm sin t Im sin t
где |
Im Um |
|
|
R |
U |
или в действующих значениях |
I R |
|
Ток в цепи с активным сопротивлением совпадает по фазе с напряжением, т.к. их начальные фазы равны
i u 0
u i 0
