1 КУРС (Лекции по оптике и электричеству и магнетизму) / Lektsia_8_pdf800029139
.pdfКрахалев М.Н.
Лекция №8
Переменный ток. Колебательный LC контур.
Крахалев Михаил Николаевич
Крахалев М.Н.
План лекции №8
zРамка в магнитном поле. Переменный ток.
zЦепи переменного тока. Векторная диаграмма.
zПолное сопротивление цепи.
zЭффективные значения напряжения и тока. Мощность тока.
zКолебательный LC-контур.
zСвободные затухающие и незатухающие колебания.
zВеличины, характеризующие затухания.
zВынужденные колебания. Резонанс.
Переменный ток.
Крахалев М.Н.
Генератор переменного тока
Устройство, вырабатывающее переменный ток, называется генератором переменного тока.
Электрический ток называется переменным, если он изменяется со временем как по величине, так и по направлению.
Переменный ток.
Крахалев М.Н.
Закон Ома и вытекающие из него правила Кирхгофа были установлены для постоянных токов. Однако они остаются справедливыми и для мгновенных значений изменяющихся тока и напряжения, если только эти изменения происходят не слишком быстро. Квазистационарные токи – токи, для которых мгновенные значение силы тока во всех сечениях цепи практически одинаково. Для периодически изменяющихся токов условие квазистационарности имеет вид:
,где l – размер цепи,
Т – период изменений.
Например, для цепи размером 3 м, t = 10-8 с. Таким образом вплоть до T порядка 10-6 с (106 Гц). Токи в такой цепи можно считать квазистационарными. Для тока с частотой 50 Гц квазистационарность выполняется для цепей длинной до ~100 км.
Переменный ток.
Крахалев М.Н.
Активное сопротивление в цепи переменного тока:
Сопротивление R, не обладающее индуктивностью и емкостью называется активным.
Напряжение и ток изменяются синфазно (в одной фазе).
Векторная диаграмма цепи – совокупность векторов напряжений или токов.
Переменный ток.
Крахалев М.Н.
Переменный ток, текущий через индуктивность:
Падение напряжения на индуктивности |
реактивное индуктивное |
(UL) опережает по фазе ток, текущий |
сопротивление (индуктивное |
через индуктивность, на p/2. |
сопротивление). |
Переменный ток.
Крахалев М.Н.
Переменный ток, текущий через емкость:
реактивное емкостное сопротивление (емкостное
сопротивление).
Падение напряжения на емкости (UC) отстает по фазе от тока, текущего через емкость, на p/2.
Переменный ток.
Крахалев М.Н.
Цепь переменного тока, содержащая емкость, индуктивность и сопротивление:
Переменный ток.
Крахалев М.Н.
Полное сопротивление цепи. Резонанс напряжений.
Полное сопротивление цепи.
-реактивное сопротивление.
-резонансная частота
Полное сопротивление цепи Z имеет наименьшее значение, сила тока достигает наибольшего значения
(резонанс напряжений).
Переменный ток.
Крахалев М.Н.
Мощность, выделяемая в цепи переменного тока: