Для лучшего усвоения материала данной темы рекомендуем вначале рассмотреть идеализированные цепи, характеризующиеся: только активным сопротивлением (лампы накаливания, сопротивления, нагревательные при-боры), только индуктивностью (ненагруженные трансформаторы), только емкостью (конденсаторы, кабельные линии без нагрузки).
В цепи с активным сопротивлением ток и напряжение совпадают по фазе, графически эта зависимость изображается двумя векторами, напра-вленными параллельно друг другу. Сдвиг по фазе между током и напря-жением в цепи с активным сопротивлением равен 0 (φ=0)
В цепи с индуктивностью ток синусоидален, а напряжение опережает ток на( ), т.е. изменяется по косинусоидальному закону, уравновешивая возникшую ЭДС самоиндукции.
Возникшая ЭДС самоиндукции препятствует протеканию тока в цепи с индуктивностью, что учитывает коэффициент пропорциональности между действующим значением напряжения и тока.
ХL=wL называемый реактивным сопротивлением индуктивности или индуктивным сопротивлением.
Для цепи постоянного тока ХL=2ПfL=const, так как f=0.
Цепь с емкостью характеризуется периодической зарядкой и разрядкой конденсатора, благодаря чему в проводящих проводах существует ток проводимости iпр, а в конденсаторе ток смещения iсм, которые равны между собой iпр= iсм
Если взять за основу синусоидальное напряжение, то ток в цепи опере-жает напряжение на( ), т.е. будет косинусоидальным, а сопротивление цепи характеризует противодействие электрического поля конденсатора основному электрическому полю и называется реактивным емкостным Хс
Хс=
В цепи с емкостью происходит периодический обмен энергией между генератором и конденсатором.
При изучении темы обратите внимание на катушки и конденсаторы с потерями, их схемы замещения, параметры.
Литература: [9, с. 261-287],[ 302-306].
Вопросы для самоконтроля:
1. Объясните, какие вы знаете элементы цепей переменного тока?
2. Объясните, какими параметрами характеризуется цепь переменного тока?
3. Объясните, что называется активным сопротивлением? Каково его соотношение с омическим?
4. Поясните, что такое индуктивное сопротивление?
5. Поясните, что такое емкостное сопротивление?
6. Поясните, какими законами (аналитическими выражениями) запи-сываются токи и напряжения в идеализированных цепях переменного тока?
7. Объясните, что такое поверхностный эффект и эффект близости?
8. Объясните, как определить активную мощность в цепи с активным сопротивлением?
9. Поясните, какой энергетический процесс характеризует реактивная мощность в цепи с индуктивностью и как она определяется?
10. Объясните, как определяется реактивная мощность в цепи с емкостью?
11. Поясните, в чем сходство и отличие энергетических процессов в цепи с емкостью и с индуктивностью?
12. Объясните, как определяются проводимости ветвей для парал-лельной схемы замещения реальной катушки? реального конденсатора?