18 Лаба 18

1.Какова фізична природа індуктивного опору?

в колі змінного струму - реактивна частина опору двухполюсника (див. Імпеданс), в к-ром синусоїдальний струм відстає по фазі від прикладеної напруги подібно до того, як це має місце для котушки самоіндукції. В ідеальному випадку, коли котушка самоіндукції може бути охарактеризована єдності. параметром - індуктивністю L = const, І. с. визначається як відношення амплітуд напруги і струму і дорівнює XL = wL (w - циклич. частота). При цьому струм відстає по фазі від напруги точно на кут p / 2, внаслідок чого в середньому за період не відбувається ні накопичення електромагнітного магн. енергії в котушці, ні її дисипації: двічі за період енергія накачується всередину котушки (в основному у вигляді енергії магнітного. поля) і двічі повертається назад джерела (або у зовн. ланцюг) Прийнято вважати, що реактанс довільного двухполюсника (уявна частина його імпедансу Z = R + iX) має індуктивний характер, якщо він позитивний [Х> 0, при ехр (iwt) -Опис тимчасової залежності величин]. Саме ця ознака, а не пропорційність X частоті w характерний для І. с. В принципі ф-ція X (w) для І. с. може бути довільною (відомі обмеження накладають тільки Крамерса - Кроніга співвідношення); більш того, навіть реактивна енергія, пов'язана з І. с. не обов'язково повинна бути переважно магнітної. І. с. в мікросхемах досить часто відтворюються за допомогою фазовращателей (гираторов). Відзначимо також, що один і той же двухполюсник може вести себе по-різному в разл. діапазонах частот. Так, колебат. контур, складений з паралельно з'єднаних котушок самоіндукції (з індуктивністю L) і конденсатора (з ємністю С), на частотах нижче резонансної w> w р = 1 / Ц LC поводиться як І. с. а при w> wp - як ємкісне опір

2.Якими одиницями вимірюється індуктивність? Визначення одиниці.

Індуктивність (або коефіцієнт самоіндукції) - коефіцієнт пропорційності між електричним струмом, поточним в будь-якому замкнутому контурі, і магнітним потоком, створюваним цим струмом через поверхню [1]. краєм якої є цей контур. [2] [3] [4].

-магнітно потік, - струм в контурі, - індуктивність.

3.Какова фізична природа ємнісного опору?

Це в змінному струмі. ток в ємнісний навантаження обганяє напруга в індуктивної - запізнюється для розрахунків вводиться уявна одиниця - корінь з -1 загалом каламуть суцільна. Новомосковський ТОЕ, вчися добре. Успіхів!

Ємнісний опір це опір змінному струму, яке надає електрична ємність. Струм в ланцюзі з ємністю випереджає напругу по фазі на 90 градусів. Ємнісний опір є реактивним, тобто втрат енергії в ньому не відбувається як, наприклад, в активному опорі. Ємнісний опір обернено пропорційно частоті змінного струму.

Проведемо експеримент, для цього нам знадобиться. Конденсатор лампа розжарювання і два джерела напруги один постійного струму інший змінного. Для початку побудуємо ланцюг, що складається з джерела постійної напруги, лампи і конденсатора все це включено послідовно.

Малюнок 1 - конденсатор в ланцюзі постійного струму

При включенні струму лампа спалахне на короткий час, а потім згасне. Так як для постійного струму конденсатор має велике електричний опір. Воно й зрозуміло адже між обкладинками конденсатора знаходиться діелектрик, через який постійний струм не здатний пройти. А спалахне лампа по тому, що в момент включення джерела постійної напруги йде короткочасний імпульс струму, що заряджає конденсатор. А раз струм йде значить і лампа світиться.

Тепер в цьому ланцюзі замінимо джерело постійної напруги на генератор змінного. При включенні такого ланцюга ми виявимо, що лампа буде світиться безперервно. Відбувається це по тому, що конденсатор в колі змінного струму заряджається за чверть періоду. Коли напруга на ньому досягне амплітудного значення, напруга на ньому починає зменшуватися, і він буде, розряджається наступні чверть періоду. У наступні пів періоду процес повториться знову, але напруга в цей раз вже буде негативним.

Таким чином, в ланцюги безперервно тече струм хоча він і змінює при цьому свій напрямок двічі за період. Але через діелектрик конденсатора заряди не проходять. Як же це відбувається.

Уявімо собі конденсатор, що підключається до джерела постійної напруги. При включенні, джерело прибирає електрони з одного обкладки, тим самим створюючи на ній позитивний заряд. А на другий обкладанні додає електронів, створюючи тим самим рівний за величиною, але протилежний за знаком негативний заряд. У момент перерозподілу зарядів у ланцюзі протікає струм заряду конденсатора. Хоча електрони при цьому не рухаються через діелектрик конденсатора.

Малюнок 2 - заряд конденсатора

Якщо тепер з ланцюга виключити конденсатор, то лампа буде світити яскравіше. Це говорить про те, що ємність створює опір, току обмежуючи його величину. Відбувається це через те що при заданій частоті струму значення ємності мало і вона не встигає накопичити достатньо енергії у вигляді зарядів на своїх обкладинках. І при розряді буде протікати струм менше ніж здатний розвинути джерело струму.

Звідси випливає, що ємнісний опір залежить як від частоти, так і від величини ємності конденсатора.