Главная | Обратная связь

Короткі відомості з теорії

 

При проходженні змінного струму по опору (при відсутності індуктивності і ємності) воно називається активним. Активний опір характеризується тим, що в ньому виділяється тепло. Змінний струм створює в середині провідника змінний магнітний потік, що створює проти-е.р.с., яка виштовхує струм на поверхню, де збільшується щільність струму, що рівнозначно зменшенню ефективного перерізу провідника. Вихрові струми в провіднику нагрівають його , що викликає додаткове збільшення активного опору. Тому активний опір провідника дещо більше омічного. Він знаходиться за законом Ома для кіл з активним опором:

 

,

деI - діюче значення струму в колі, А; Ua - діюче значення

напруги на кінцях опору, В; - активний опір, Ом.

У колі з активним опором вектор струму співпадає з вектором напруги за напрямком і за фазою, тому кут між ними дорівнює нулю, а коефіцієнт потужності cosφ = 1.

Активнапотужність (середня) в колі з активним опором дорівнює:

 

 

Активна потужність характеризується переходом електричної енергії в інші види енергії : теплову, світлову, променеву, хімічну, механічну та ін. Кола з індуктивністю характеризуються індуктивнимопором:

 

,

 

де ω – кутова частота, рад/с; L – індуктивність котушки, Гн;

f – частота електричного струму, Гц.

Індуктивний опір прямо пропорційний частоті мережі та індуктивності котушки і призначений для створення магнітних полів у котушках індуктивності, трансформаторах, електромашинах та ін.

 

Закон Ома для кола зіндуктивністю:

 

,

 

де U_к–індуктивне падіння напруги,В; X_L – індуктивний опір, Ом.

У колі з індуктивністю вектор індуктивного спаду напруги випереджує за фазою вектор струму на кут 90^Ов напрямку проти годинникової стрілки, а вектор е.р.с. відстає на кут 90^О.

 

Індуктивнапотужність у колі з індуктивністю:

 

.

 

Індуктивна потужність характеризується неперервним коливанням енергії між колами з магнітним полем котушки і джерелом енергії.

 

Ємнісний опір визначається виразом:

 

,

 

де ω– кутова частота, рад/с; С- ємність конденсатора, Ф.

Ємнісний опір обернено пропорційний частоті мережі і ємності конденсатора. У ємнісному опорі тепло не виділяється, а енергія накопичується у вигляді електричного поля конденсатора.

 

Закон Ома для кола з ємністю:

 

,

 

де U_c - ємнісне падіння напруги, В; X_c – ємнісний опір, Ом.

 

В колі з ємністю вектор струму випереджує за фазою вектор ємнісного спаду напруги на кут 90^О у напрямку проти годинникової стрілки. Ємнісна потужність у колі з ємністю:

 

Q_c = U_cI = x_cI².

Ємнісна потужність характеризується безперервним коливанням (обміном) енергії між електричним полем конденсатора та джерелом електроенергії. Коло з котушкою індуктивності уявляє послідовне включення активного опору та індуктивності і характеризується повним опором:

 

.

 

Закон Ома для кола з котушкою індуктивності:

 

.

 

Напруга на затискачах котушки дорівнює геометричній сумі активного та індуктивного спадів напруг:

 

.

 

Активне падіння напруги котушки індуктивності:

 

U_АК = r_К I.

Індуктивнепадіння напруги котушки індуктивності:

 

U_LK = X_LKI.

Коефіцієнт потужності котушки індуктивності:

 

,

 

деP_K– активна потужність котушки, Вт; U_K – напруга на затискачах котушки, В.

У колі з котушкою індуктивності вектор напруги випереджує за фазою вектор струму на кут φ_K.

Повна (уявна) потужність котушки індуктивності:

 

,

де P_K = r_K I² = U_KI cos φ_K – активна потужність котушки, Вт;

Q_LK = x_LK I² = U_KI sin φ_K – реактивна потужність котушки, вар.