Генератор переменного тока. Емкость, индуктивность и активное сопротивление в цепи переменного тока. Закон Ома для переменных токов.
Генератор переменного тока. Емкость, индуктивность и активное сопротивление в цепи переменного тока. Закон Ома для переменных токов. - раздел Электротехника, Вопрос№1. Электрический заряд. Дискретность заряда. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона Переменный Ток.
Вынуждены Колебания Можно Ра...
Переменный ток.
Вынуждены колебания можно рассматривать как протекание в цепи, обладающей ёмкостью, индуктивностью и активным сопротивлением, переменного тока, обусловленного переменным напряжением:
Этот ток изменяется по закону:
Амплитуда тока определяется амплитудой напряжения , параметрами цепи C, R, L и частотой :
Ток отстаёт по фазе от напряжения на угол , который зависит от параметров цепи и частоты:
.В случае, когда <0, ток фактически опережает напряжение.
Выражение называется полным электрическим сопротивлением или импедансом.
Если цепь состоит из одного лишь активного сопротивления R, уравнение закона Ома имеет вид:
Отсюда следует, что ток в этом случае изменяется в фазе с напряжением, а амплитуда силы тока равна:
Всякая реальная цепь обладает конечными R, L ,C. В отдельных случаях некоторые из этих параметров бывают таковы, что их влиянием на ток можно пренебречь. Допустим, что R цепи можно положить равным нулю, а C- равным бесконечности. Тогда из формул
и следует, что а .
Величину называют реактивным индуктивным сопротивлением цепи.
Теперь допустим, что можно положить равными нулю R и L.
Тогда согласно формулам:
и следует, что а .
Величину называют реактивным ёмкостным сопротивлением.
Наконец, допустим, что можно положить R равным нулю .В этом случае формула
переходит в .
Величина называется реактивным сопротивлением или реактансом.
Закон Ома для переменных токов: соображения о свойствах электрической цепи при использовании источника (генератора) с переменной во времени ЭДС остаются справедливыми. Специальному рассмотрению подлежит лишь учёт специфических свойств потребителя, приводящих к разновремённости достижения напряжением и током своих максимальных значений, то есть учёта фазового сдвига.Если ток является синусоидальным с циклической частотой ω, а цепь содержит не только активные, но и реактивные компоненты (ёмкости, индуктивности), то закон Ома обобщается; величины, входящие в него, становятся комплексными: U=I*Z
где: U = U0eiωt — напряжение или разность потенциалов, I — сила тока, Z = Re−iδ — комплексное сопротивление (импеданс),R = (Ra2 + Rr2)1/2 — полное сопротивление, Rr = ωL − 1/(ωC) — реактивное сопротивление (разность индуктивного и емкостного), Rа — активное (омическое) сопротивление, не зависящее от частоты, δ = − arctg (Rr/Ra) — сдвиг фаз между напряжением и силой тока.
При этом переход от комплексных переменных в значениях тока и напряжения к действительным (измеряемым) значениям может быть произведён взятием действительной или мнимой части (но во всех элементах цепи одной и той же!) комплексных значений этих величин. Соответственно, обратный переход строится для, к примеру, U = U0sin(ωt + φ) подбором такой ,что . Тогда все значения токов и напряжений в схеме надо считать как
Если ток изменяется во времени, но не является синусоидальным (и даже периодическим), то его можно представить как сумму синусоидальных Фурье-компонент. Для линейных цепей можно считать компоненты фурье-разложения тока действующими независимо.Также необходимо отметить, что закон Ома является лишь простейшим приближением для описания зависимости тока от разности потенциалов и от сопротивления и для некоторых структур справедлив лишь в узком диапазоне значений. Для описания более сложных (нелинейных) систем, когда зависимостью сопротивления от силы тока нельзя пренебречь, принято обсуждать вольт-амперную характеристику. Отклонения от закона Ома наблюдаются также в случаях, когда скорость изменения электрического поля настолько велика, что нельзя пренебрегать инерционностью носителей заряда.
Бесконечная плоскость заряжена с постоянной поверхностной плотностью заряд приходящийся на единицу поверхности Согласно теореме Гаусса... Вопрос Работа электрического поля Теорема о циркуляции напряженности... Если в электростатическом поле точечного заряда Q из точки в точку вдоль произвольной траектории перемещается...
Теорема.
Теорема гаусса для электростатического поля в вакууме может быть распространена на электростатическое поле в среде, если под q понимать сумму всех свободных и связанных зарядов, охватываемых замкну
Закон Ома. (для плотности тока)
Приложенное к проводнику напряжение U вызывает электрический ток I. Как физически будет развиваться этот процесс. Зависимость тока I(U) участка цепи называется вольт
Закон Ома для участка цепи
Для участка цепи содержащей ЭДС будет иметь вид
Вопрос№15. Правила Киргофа и рас
Источники магнитного поля
Магнитное поле создается (порождается) током заряженных частиц, или изменяющимся во времени электрическим полем, или собственными магнитными моментами частиц (последние для единообразия картины мог
Сила Лоренса.
На частицу движущуюся в магнитном поле, действует Сила Лоренса определяющаяся выражением:F=q[vхB]. Модуль магнитной силы равен: F=qvB sin a
Направление силы Лоренса «правило лево
Теорема Гаусса
Магнитный поток сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю:
Пусть ток I течет по пр
Вопрос№22. Масс-спектрометр. Принцип работы и применение.
Масс-спектрометр – приборы с электрической регистрацией ионов. По принципу действия они делятся на статические и динамические. В статических масс-спектрометрах ионы движутся в постоянных во времени
Явление электромагнитной индукции
Известно, что электрические токи создают вокруг себя магнитное поле. Связь магнитного поля с током привела к многочисленным попыткам возбудить ток в контуре с помощью магнитного поля. Эта задача бы
Закон электромагнитной индукции
Обобщая результаты своих многочисленных опытов, Фарадей пришел к количественному закону электромагнитной индукции. Он показал, что всякий раз, когда происходит изменение сцеплённого с контуром пот
Элементарная теория диамагнетизма.
Диамагнетизм можно рассматривать как следствие индукционных токов, наводимых в заполненных электронных оболочках ионов внешним магнитным полем. Эти токи создают в каждом атоме индуцированный магнит
Вопрос№28.Ферромагнетики и их свойства.
Ферромагнетики
Ферромагнетики – вещества обладающие спонтанной намагниченостью. Ферромагнетики с узкой петлёй гистерезиса называются мягкими, с широкой жёсткими. Для каждого феррома
Ток смещения.
Для установления количественных соотношений между изменяющимся электрическим полем Максвелл вел в рассмотрение так называемый ток смещения.
Рассмотрим цепь переменного ток
Материальные уравнения
Материальные уравнения устанавливают связь между D,H и E,B . При этом учитываются индивидуальные свойства среды. На практике в материальных уравнениях обычно используются экспериментально определяе
Скин-эффект и его элементарная теория.
Вихревые токи возникают и в проводах, по которым течет переменный ток. Направление этих токов можноопределить поправилу Ленца. Направление вихревых токов при возрастании первичноготока в проводнике
, параметрами цепи C, R, L и частотой 
:
, который зависит от параметров цепи и частоты:
.В случае, когда 
называется полным электрическим сопротивлением или импедансом.
а 
.
называют реактивным индуктивным сопротивлением цепи.
а 
.
называют реактивным ёмкостным сопротивлением.
.
называется реактивным сопротивлением или реактансом.
,что 
. Тогда все значения токов и напряжений в схеме надо считать как 
Новости и инфо для студентов