Активний опір, індуктивність, ємність

а) Активний опір R, r - це ідеалізований елемент ланцюга, в якому відбуваються незворотні перетворення електричної енергії в теплову:

б) Індуктивність L - ідеалізований елемент ланцюга, який характеризується здатністю накопичувати енергію магнітного поля. Індуктивність чисельно дорівнює відношенню потокосцепления до току, яким це потокосцепление обумовлено:

де

- потік зчеплення котушки індуктивності,

N-число витків котушки,

.

в) Ємність C- ідеалізований елемент електричного кола, який характерізуетсяспособностью накопичувати енергію електричного поля.

де

- заряд на обкладинках або пластинах конденсатора,

- різниця потенціалів між пластинами конденсатора.

Ємність С - не залежить від

, а визначається розмірами, формою конденсатора, а також діелектричні властивості середовища, що знаходиться між обкладинками конденсатора.

.

Чинне значення змінного струму

Коливання, що виникають під впливом зовнішньої періодично змінюється ЕРС, називаються вимушеними електромагнітними коливаннями. Сталі вимушені електромагнітні коливання можна розглядати як протікання змінного струму в ланцюзі, що містить резистор, котушку індуктивності і конденсатор.

На рис. 3.5 представлений графік змінного синусоїдального струму.

Мал. 3.5. Графік змінного струму

Чинне значення змінного струму одно такому значенню постійного струму, яке за час, що дорівнює періоду змінного струму, виділяє в тому ж опорі така ж кількість теплоти, що і даний струм. Визначається за формулою 3.8.

Активне, реактивне і повний опір в ланцюгах змінного струму

Струм в активному опорі

де Ir, Ur - діючі значення струму і напруги на активному опорі R.

Зрушення фаз між струмом і напругою на резисторі дорівнює нулю (див. Рис. 3.6).

Мал. 3.6. Векторна діаграма струму і напруги на резисторі

Струм в індуктивності

де IL, UL - діючі значення струму і напруги на індуктивному опорі ХL.

де ω - циклічна частота, дорівнює нуль, тому при постійному струмі котушка індуктивності не має опору.

В індуктивному опорі струм відстає від напруги на кут 90 ° (рис. 3.7).

Мал. 3.7. Векторна діаграма струму і напруги на індуктивності

Величина ХC називається реактивним опором місткості.

При місткості опорі напруга відстає від струму на кут 90 ° (рис. 3.8).

Мал. 3.8. Векторна діаграма струму і напруги на ємності

Для постійного струму ω дорівнює нулю і ХC = ∞, тобто постійний струм через конденсатор текти не може.

де Z - повний опір ланцюга,

х - реактивний опір:

.