Лекція 4

індуктивністю

опором,
індуктивністю
ємністю
Таким чином, у колах змінного струму

існують наступні види навантаження:
Активне
Індуктивне
Ємнісне

одним активним опором і уявимо, що вплив індуктивності та ємності

на процеси незначний.
У колі з резистивним елементом при синусоїдній напрузі


проходе синусоїдний струм, так як по закону Ома:



Тобто, у будь-який момент часу миттєве значення струму пропорційно миттєвому значенню напруги і графіки струму та напруги будуть співпадати за напрямом.
У колах з активним опором струм й напруга збігаються за фазою (синфазні):

на активному опорі теж збігається за фазою зі струмом.

Закон Ома для усіх значень струму та напруги в цьому колі буде:

напруги у колі з резистивним елементом приведенні на рис.3
Рисунок 3

- Хвильова та векторна діаграми струму і напруги у колі з резистивним елементом

змінного струму враховують реактивним індуктивним опором, величина якого збільшується

з ростом частоти:

де - індуктивність котушки, Гн
- кутова частота, с-1
- частота струму, Гц

А зсув за фазою між напругою та струмом буде:

Таким чином, напруга у колі з ідеальною котушкою

випереджує струм на 90º (чи струм, витках котушці, відстає від прикладеної напруги на 90º).

векторна діаграми струму, напруги,
ЕРС самоіндукції у колі з індуктивним

елементом

так малі, що ними можна знехтувати. Ідеальний ємнісний елемент (конденсатор)

має ємність, яка характеризує його здатність накопичувати електричні заряди і створювати електричне поле. Позначення ємнісного опору в схемах та його залежність від частоти струму вказані на рис.6.

опору в схемах (1) та його залежність від частоти струму

(2)

Конденсатор характеризується реактивним ємнісним опором:

косинусоїду на 90º:
Тоді зсув за фазою між напругою та

струмом буде:
Таким чином, напруга у колі з ємністю відстає від струму на 90º (чи струм випереджує напругу 90º). Побудуємо діаграми струму і напруги для кола з чисто ємнісним елементом - рис.7.

та векторна діаграми струму, напруги у колі з ємнісним елементом

Ряд котушок спричиняють активний опір проходженню

струму (тобто мають втрати енергії) і разом з тим струм породжує в них магнітне поле. Прикладом, такого пристрою є котушка з ізольованого дроту. Кожний її виток володіє активним опором і разом з тим зчеплений з магнітним полем. Таким чином, реальна котушка електротехнічного пристрою має два параметра: активний опір та індуктивність. Тому у схемі заміщення реальну котушку можна представити активним і реактивним індуктивним елементами, з’єднаними послідовно.

коло змінного струму (рис.1), яке складається з послідовно з’єднаних резистивного

та індуктивного елементів, по якому проходе синусоїдний струм:

Рисунок 1 - Послідовне сполучення резистивного
та індуктивного елементів

струм однаковий на усіх елементах, так як вони з’єднанні послідовно.

Вияснимо, якою буде напруга прикладена до кола, яка витрачається у двох опорах:
спад напруги на активному опорі збігається за фазою зі струмом і його миттєве
значення буде:
діюче:
Спад напруги на активному опорі називають активною напругою

на індуктивному опорі випереджає за фазою струм на кут 90º

і його миттєве значення:

діюче:

Спад напруги на реактивному опорі називають реактивною напругою.
За ІІ законом Кірхгофа миттєве значення повної напруги (на зажимах кола) у будь-який час дорівнює геометричній сумі падінь напруги на окремих елементах:

напруг (2), опорів (3) та потужностей (4) у колі з

послідовним сполученням резистивного та індуктивного елементів

та індуктивністю.
Розглянуто векторні діаграми.
ДЗ – СР№13