18 Лаба 18
1.Какова физическая природа индуктивного сопротивления?
ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
в цепи переменного тока - реактивная часть сопротивления двухполюсника (см. Импеданс), в к-ром синусоидальный ток отстаёт по фазе от приложенного напряжения подобно тому, как это имеет место для катушки самоиндукции. В идеальном случае, когда катушка самоиндукции может быть охарактеризована единств. параметром - индуктивностью L=const, И. с. определяется как отношение амплитуд напряжения и тока и равно XL=wL(w - циклич. частота). При этом ток отстаёт по фазе от напряжения точно на угол p/2, вследствие чего в среднем за период не происходит ни накопления эл.-магн. энергии в катушке, ни её диссипации: дважды за период энергия накачивается внутрь катушки (в основном в виде энергии магн. поля) и дважды возвращается обратно источнику (или во внеш. цепь).Принято считать, что реактанс произвольного двухполюсника (мнимая часть его импеданса Z=R+iX )имеет индуктивный характер, если он положителен [Х>0, при ехр (iwt)-описании временной зависимости величин]. Именно этот признак, а не пропорциональность X частоте w характерен для И. с. В принципе ф-ция X(w) для И. с. может быть произвольной (известные ограничения накладывают только Крамерса - Кронига соотношения); более того, даже реактивная энергия, связанная с И. с., не обязательно должна быть преимущественно магнитной. И. с. в микросхемах довольно часто воспроизводятся с помощью фазовращателей (гираторов). Отметим также, что один и тот же двухполюсник может вести себя по-разному в разл. диапазонах частот. Так, колебат. контур, составленный из параллельно соединённых катушек самоиндукции (с индуктивностью L )и конденсатора (с ёмкостью С), на частотах ниже резонансной w>w р=1/ Ц LC ведёт себя как И. с., а при w>wp- как ёмкостное сопротивление
2.Какими единицами измеряется индуктивность? Определение единицы.
|
Индуктивность | |
|
| |
|
Размерность |
L2MT−2I−2 |
|
Единицы измерения | |
|
СИ |
Гн |
|
СГС |
см |
Индукти́вность (или коэффициент самоиндукции) — 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.[2][3][4].
В формуле
—магнитный
поток, 
— ток в
контуре, 
—
индуктивность.
3.Какова физическая природа емкостного сопротивления?
Это в переменном токе. ток в емкостной нагрузке обгоняет напряжение в индуктивной - запаздывает для расчетов вводится мнимая единица - корень из -1 в общем муть сплошная. читай ТОЭ, учись хорошо. Удачи!
Емкостное сопротивление это сопротивление переменному току, которое оказывает электрическая емкость. Ток в цепи с емкостью опережает напряжение по фазе на 90 градусов. Емкостное сопротивление является реактивным, то есть потерь энергии в нем не происходит как, например, в активном сопротивлении. Емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте переменного тока.
Проведем эксперимент, для этого нам понадобится. Конденсатор лампа накаливания и два источника напряжения один постоянного тока другой переменного. Для начала построим цепь, состоящую из источника постоянного напряжения, лампы и конденсатора все это включено последовательно.
Рисунок 1 — конденсатор в цепи постоянного тока
При включении тока лампа вспыхнет на короткое время, а потом погаснет. Так как для постоянного тока конденсатор имеет большое электрическое сопротивление. Оно и понятно ведь между обкладками конденсатора находится диэлектрик, через который постоянный ток не способен пройти. А вспыхнет лампа по тому, что в момент включения источника постоянного напряжения идет кратковременный импульс тока, заряжающий конденсатор. А раз ток идет значит и лампа светится.
Теперь в этой цепи заменим источник постоянного напряжения на генератор переменного. При включении такой цепи мы обнаружим, что лампа буде светится непрерывно. Происходит это по тому, что конденсатор в цепи переменного тока заряжается за четверть периода. Когда напряжение на нем достигнет амплитудного значения, напряжение на нем начинает уменьшаться, и он будет, разряжается следующие четверть периода. В следующие пол периода процесс повторится снова, но напряжение в этот раз уже будет отрицательным.
Таким образом, в цепи непрерывно течет ток хотя он и меняет при этом свое направление дважды за период. Но через диэлектрик конденсатора заряды не проходят. Как же это происходит.
Представим себе конденсатор, подключаемый к источнику постоянного напряжения. При включении, источник убирает электроны с одной обкладки, тем самым создавая на ней положительный заряд. А на второй обкладке добавляет электронов, создавая тем самым равный по величине, но противоположный по знаку отрицательный заряд. В момент перераспределения зарядов в цепи протекает ток заряда конденсатора. Хотя электроны при этом не движутся через диэлектрик конденсатора.
Рисунок 2 — заряд конденсатора
Если теперь из цепи исключить конденсатор, то лампа будет светить ярче. Это говорит о том, что емкость создает сопротивление, току ограничивая его величину. Происходит это из-за того что при заданной частоте тока значение ёмкости мало и она не успевает накопить достаточно энергии в виде зарядов на своих обкладках. И при разряде будет протекать ток меньше чем способен развить источник тока.
Отсюда следует, что емкостное сопротивление зависит как от частоты, так и от величины емкости конденсатора.
