29. Переменный электрический ток (условия возникновения вынужденных электромагнитных колебаний, виток в однородном магнитном поле, гармонический характер колебания).

Вынужденными электромагнитными колебаниями называют периодические изменения силы тока и напряжения в электрической цепи, происходящие под действием переменной ЭДС от внешнего источника.

Виток в однородном магнитном поле. Поместим в однородное и постоянное магнитное поле виток проволоки. При равномерном вращении этого витка вокруг оси магнитный поток. Пронизывающий его площадь, будет непрерывно меняться как по величине, так и по направлению. Вследствие этого в витке возникает переменная по величине и направлению ЭДС индукции. Когда плоскость вращающего витка становится перпендикулярна силовым линиям магнитного поля, то магнитный поток наибольший, скорость изменения =0. ЭДС индукции, возникшая в витке, которая пропорциональна скорости изменения потока, будет =0. Когда плоскость параллельна силовым линиям,поток,=0, скорость изменения наибольшая. Гармонический характер колебания. Пусть виток ограничивает поверхность площадью и вектор индукции однородного магнитного поля расположен под углом к перпендикуляру плоскости витка. Тогда магнитный поток Ф=B*S*cos a. При вращении витка с периодом угол изменяется по закону a=2п/T, т.к. 2п/T=w(омега), для магнитного потока получаем

Ф=B*S*cos w(омега)*t

30. Действующее значение силы тока и напряжения. Мощность переменного тока. Активное сопротивление цепи переменного тока.

Действующем значением силы тока называют величину, в √2 раз меньшую её амплитудного значения I=I_m/ √2. Действующее значение силы тока равно силе такого постоянного тока, при котором средняя мощность, выделяющаяся в проводнике в цепи переменного тока, равна мощности, выделяющейся в том же проводнике в цепи постоянного тока. Действующее значение переменного напряжения в √2 раз меньше его амплитудного значения U=U_m/√2. Средняя мощность переменного тока при совпадении фаз колебаний силы тока и напряжение равна произведению действующих значений силы тока и напряжения.

Мощность переменного тока При совпадении фазы колебаний силы тока и напряжения мгновенная мощность переменного тока равна p=i*u=I_m*U_m cos²w(омега)*t. Среднее значение квадрата косинуса за период равно 0,5, поэтому среднее значение мощности равно P=I_m*U_m/2=I_m² *R/2.

Активное сопротивление. Сопротивление элемента электрической цепи (резистора), в котором происходит превращение электрической энергии во внутреннюю энергию, называют активным сопротивлением. Активное сопротивление участка цепи можно определить как частное от деления средней мощности на квадрат действующего значения силы тока. При небольших значениях частоты переменного тока активное сопротивление проводника не зависит от частоты и практически совпадает с его электрическим сопротивление в цепи постоянного тока.

31. Цепи переменного тока и их особенности. Закон Ома для полной цепи переменного тока.