Реактивное сопротивление емкостного элемента: Страница не найдена — ELQUANTA.RU

Реактивное сопротивление переменного тока это величина

Источник

Активное и реактивное сопротивление. Треугольник сопротивлений

Активное и реактивное сопротивление — сопротивлением в электротехнике называется величина, которая характеризует противодействие части цепи электрическому току. Это сопротивление образовано путем изменения электрической энергии в другие типы энергии. В сетях переменного тока имеется необратимое изменение энергии и передача энергии между участниками электрической цепи.

Активное и реактивное сопротивление

При необратимом изменении электроэнергии компонента цепи в другие типы энергии, сопротивление элемента является активным. При осуществлении обменного процесса электроэнергией между компонентом цепи и источником, то сопротивление реактивное.

В электрической плите электроэнергия необратимо преобразуется в тепло, вследствие этого электроплита имеет активное сопротивление, так же как и элементы, преобразующие электричество в свет, механическое движение и т.д.

В индуктивной обмотке переменный ток образует магнитное поле. Под воздействием переменного тока в обмотке образуется ЭДС самоиндукции, которая направлена навстречу току при его увеличении, и по ходу тока при его уменьшении. Поэтому, ЭДС оказывает противоположное действие изменению тока, создавая индуктивное сопротивление катушки.

С помощью ЭДС самоиндукции осуществляется возвращение энергии магнитного поля обмотки в электрическую цепь. В итоге обмотка индуктивности и источник питания производят обмен энергией. Это можно сравнить с маятником, который при колебаниях преобразует потенциальную и кинетическую энергию. Отсюда следует, что сопротивление индуктивной катушки имеет реактивное сопротивление.

Самоиндукция не образуется в цепи постоянного тока, и индуктивное сопротивление отсутствует. В цепи емкости и источника переменного тока изменяется заряд, значит между емкостью и источником тока протекает переменный ток. При полном заряде конденсатора его энергия наибольшая.

В цепи напряжение емкости создает противодействие течению тока своим сопротивлением, и называется реактивным. Между конденсатором и источником происходит обмен энергией.

После полной зарядки емкости постоянным током напряжение его поля выравнивает напряжение источника, поэтому ток равен нулю.

Конденсатор и катушка в цепи переменного тока работают некоторое время в качестве потребителя энергии, когда накапливают заряд. И также работают в качестве генератора при возвращении энергии обратно в цепь.

Если сказать простыми словами, то активное и реактивное сопротивление – это противодействие току снижения напряжения на элементе схемы. Величина снижения напряжения на активном сопротивлении имеет всегда встречное направление, а на реактивной составляющей – попутно току или навстречу, создавая сопротивление изменению тока.

Настоящие элементы цепи на практике имеют все три вида сопротивления сразу. Но иногда можно пренебречь некоторыми из них ввиду незначительных величин. Например, емкость имеет только емкостное сопротивление (при пренебрежении потерь энергии), лампы освещения имеют только активное (омическое) сопротивление, а обмотки трансформатора и электромотора – индуктивное и активное.

Активное сопротивление

В цепи действия напряжения и тока, создает противодействие, снижения напряжения на активном сопротивлении. Падение напряжения, созданное током и оказывающее противодействие ему, пропорционально активному сопротивлению.

При протекании тока по компонентам с активным сопротивлением, снижение мощности становится необратимым. Можно рассмотреть резистор, на котором выделяется тепло. Выделенное тепло не превращается обратно в электроэнергию. Активное сопротивление, также может иметь линия передачи электроэнергии, соединительные кабели, проводники, катушки трансформаторов, обмотки электромотора и т.д.

Отличительным признаком элементов цепи, которые обладают только активной составляющей сопротивления, является совпадение напряжения и тока по фазе. Это сопротивление вычисляется по формуле:

R = U/I, где R – сопротивление элемента, U – напряжение на нем, I – сила тока, протекающего через элемент цепи.

На активное сопротивление влияют свойства и параметры проводника: температура, поперечное сечение, материал, длина.

Реактивное сопротивление

Тип сопротивления, определяющий соотношение напряжения и тока на емкостной и индуктивной нагрузке, не обусловленное количеством израсходованной электроэнергии, называется реактивным сопротивлением. Оно имеет место только при переменном токе, и может иметь отрицательное и положительное значение, в зависимости от направления сдвига фаз тока и напряжения. При отставании тока от напряжения величина реактивной составляющей сопротивления имеет положительное значение, а если отстает напряжение от тока, то реактивное сопротивление имеет знак минус.

Активное и реактивное сопротивление, свойства и разновидности

Рассмотрим два вида этого сопротивления: емкостное и индуктивное. Для трансформаторов, соленоидов, обмоток генераторов и моторов характерно индуктивное сопротивление. Емкостный вид сопротивления имеют конденсаторы. Чтобы определить соотношение напряжения и тока, нужно знать значение обоих видов сопротивления, которое оказывает проводник.

Реактивное сопротивление образуется при помощи снижения реактивной мощности, затраченной на образование магнитного поля в цепи. Снижение реактивной мощности создается путем подключения к трансформатору прибора с активным сопротивлением.

Конденсатор, подключенный в цепь, успевает накопить только ограниченную часть заряда перед изменением полярности напряжения на противоположный. Поэтому ток не снижается до нуля, так как при постоянном токе. Чем ниже частота тока, тем меньше заряда накопит конденсатор, и будет меньше создавать противодействие току, что образует реактивное сопротивление.

Иногда цепь имеет реактивные компоненты, но в результате реактивная составляющая равна нулю. Это подразумевает равенство фазного напряжения и тока. В случае отличия от нуля реактивного сопротивления, между током и напряжением образуется разность фаз.

Катушка имеет индуктивное сопротивлением в схеме цепи переменного тока. В идеальном виде ее активное сопротивление не учитывают. Индуктивное сопротивление образуется с помощью ЭДС самоиндукции. При повышении частоты тока возрастает и индуктивное сопротивление.

На индуктивное сопротивление катушки оказывает влияние индуктивность обмотки и частота в сети.

Конденсатор образует реактивное сопротивление из-за наличия емкости. При возрастании частоты в сети его емкостное противодействие (сопротивление) снижается. Это дает возможность активно его применять в электронной промышленности в виде шунта с изменяемой величиной.

Треугольник сопротивлений

Схема цепи, подключенной к переменному току, имеет полное сопротивление, которое можно определить в виде суммы квадратов реактивного и активного сопротивлений.

Если изобразить это выражение в виде графика, то получится треугольник сопротивлений. Он образуется, если рассчитать последовательную цепь всех трех видов сопротивлений.

По этому треугольному графику можно увидеть, что катеты представляют собой активное и реактивное сопротивление, а гипотенуза является полным сопротивлением.

Источник

Реактивное сопротивление в электротехнике

Известный в электротехнике закон Ома объясняет, что если по концам какого-то участка цепи приложить разность потенциалов, то под ее действием потечет электрический ток, сила которого зависит от сопротивления среды.

Источники переменного напряжения создают ток в подключенной к ним схеме, который может повторять форму синусоиды источника или быть сдвинутым по углу от него вперед либо назад.

Если электрическая цепь не изменяет направления прохождения тока и его вектор по фазе полностью совпадает с приложенным напряжением, то такой участок обладает чистым активным сопротивлением. Когда же наблюдается отличие во вращении векторов, то говорят о реактивном характере сопротивления.

Различные электротехнические элементы обладают неодинаковой способностью отклонять направление тока, протекающего через них и изменять его величину.

Реактивное сопротивление катушки

Возьмем источник стабилизированного переменного напряжения и отрезок длинной изолированной проволоки. Вначале подключим генератор на всю расправленную проволоку, а затем на ее же, но смотанную кольцами вокруг магнитопровода, который используется для улучшения прохождения магнитных потоков.

Точно замеряя в обоих случаях ток, можно заметить, что при втором эксперименте будет замечено значительное снижение его величины и отставание по фазе на определенный угол.

Это происходит за счет возникновения противодействующих сил индукции, проявляющихся под действием закона Ленца.

На рисунке прохождение первичного тока показано красными стрелками, а создаваемое им магнитное поле — синими. Направление его движения определяется по правилу правой руки. Оно же пересекает все соседние витки внутри обмотки и индуцирует в них ток, показанный зелеными стрелками, который ослабляет величину приложенного первичного тока, одновременно сдвигая его направление по отношению к приложенной ЭДС.

Чем большее число витков намотано на катушке, тем сильнее создается индуктивное сопротивление XL, уменьшающее первичный ток.

Его величина зависит от частоты f, индуктивности L, рассчитывается по формуле:

За счет преодоления сил индуктивности ток на катушке отстает от напряжения на 90 градусов.

Реактивное сопротивление трансформатора

У этого устройства на общем магнитопроводе расположены две или большее количество обмоток. Одна из них получает электроэнергию от внешнего источника, а другим она передается по принципу трансформации.

Первичный ток, проходящий по силовой катушке, наводит в магнитопроводе и вокруг него магнитный поток, который пересекает витки вторичной обмотки и формирует в ней вторичный ток.

Поскольку идеально создать конструкцию трансформатора невозможно, то часть магнитного потока будет рассеиваться в окружающую среду и создаст потери. Они называются потоком рассеивания и влияют на величину реактивного сопротивления рассеяния.

К ним добавляется активная составляющая сопротивления каждой обмотки. Полученная суммарная величина называется электрическим импедансом трансформатора или его комплексным сопротивлением Z, создающим перепады напряжения на всех обмотках.

Для математического выражения взаимосвязей внутри трансформатора активное сопротивление обмоток (обычно изготавливаемых из меди) обозначают индексами «R1» и «R2», а индуктивное — «Х1» и «Х2».

Импеданс в каждой обмотке имеет вид:

В этом выражении индексом «j» обозначена мнимая единица, расположенная на вертикальной оси комплексной плоскости.

Наиболее критичный режим в отношении индуктивного сопротивления и возникновении реактивной составляющей мощности создается при параллельном подключении трансформаторов в работу.

Реактивное сопротивление конденсатора

Конструктивно в его состав входят две или несколько токопроводящих пластин, отделенных слоем материала, обладающего диэлектрическими свойствами. За счет этого разделения постоянный ток не может пройти через конденсатор, а переменный — способен, но с отклонением от первоначальной величины.

Ее изменение объясняется принципом работы реактивного — емкостного сопротивления.

Под действием приложенного переменного напряжения, изменяющегося по синусоидальной форме, на обкладках происходит всплеск, накопление зарядов электрической энергии противоположных знаков. Общее их количество ограничено габаритами устройства и характеризуется емкостью. Чем она больше, тем дольше времени идет заряд.

В течение следующего полупериода колебания полярность напряжения на обкладках конденсатора меняется на противоположное. Под его воздействием происходит смена потенциалов, перезарядка сформированных зарядов пластин. Таким способом создается протекание первичного тока и противодействие его прохождению, когда он уменьшается по величине и сдвигается по углу.

По этому вопросу у электриков есть шутка. Постоянный ток на графике представлен прямой линией и когда он идет по проводу, то электрический заряд, дойдя до обкладки конденсатора упирается в диэлектрик, попадая в тупик. Эта преграда не дает ему пройти.

Синусоидальная же гармоника идет переваливаясь через препятствия и заряд, свободно перекатившись через нарисованные обкладки, теряет небольшую часть энергии, которая зацепилась за пластины.

У этой шутки есть скрытый смысл: при подаче на обкладки постоянного или выпрямленного пульсирующего напряжения между пластинами за счет накопления ими электрических зарядов создается строго постоянная разность потенциалов, которая сглаживает все скачки питающей цепи. Это свойство конденсатора увеличенной емкости используется в стабилизаторах постоянного напряжения.

В общем, емкостное сопротивление Xc или противодействие прохождению через него переменному току зависит от конструкции конденсатора, определяющей емкость «С», и выражается формулой:

Хс = 1/2 π fC = 1/ω C

За счет перезарядки обкладок ток через конденсатор опережает напряжение на 90 градусов.

Реактивное сопротивление линии электропередачи

Любая ЛЭП создается для передачи электрической энергии. Ее принято представлять участками со схемами замещения, обладающими распределенными параметрами активного r, реактивного (индуктивного) x сопротивления и проводимости g, отнесенными к единице длины, как правило, одному километру.

Если пренебречь влиянием емкости и проводимости, то можно пользоваться упрощенной схемой замещения линии, обладающей сосредоточенными параметрами.

Передача электроэнергии по неизолированным проводам, расположенным на открытом воздухе, требует значительного удаления их между собой и от земли.

При этом индуктивное сопротивление одного километра провода трехфазной линии можно представить выражением Х0. Оно зависит от:

среднего удаления осей проводов между собой аср;

наружного диаметра фазных жил d;

относительной магнитной проницаемости материала µ;

внешнего индуктивного сопротивления линии Х0’;

внутреннего индуктивного сопротивления линии Х0’’.

Для справки: индуктивное сопротивление 1 км ВЛ, выполненной из цветного металла составляет порядка 0,33÷0,42 Ом/км.

Линия электропередачи, использующая высоковольтный кабель, конструктивно отличается от ВЛ. У нее расстояние между фазами проводов значительно уменьшено и определяется толщиной слоя внутренней изоляции.

Такой трехжильный кабель можно представить в виде конденсатора с тремя обкладками из жил, протянутых на большое расстояние. С увеличением его протяженности возрастает емкость, снижается емкостное сопротивление и увеличивается емкостной ток, замыкающийся по кабелю.

В кабельных линиях под воздействием емкостных токов наиболее часто происходят однофазные замыкания на землю. Для их компенсации в сетях 6÷35 кВ используют дугогасящие реакторы (ДГР), которые подключают через заземленную нейтраль сети. Их параметры подбираются сложными методами теоретических расчетов.

Старые ДГР не всегда эффективно работали из-за низкого качества настройки и несовершенства конструкции. Они создавались под усредненные расчетные токи замыканий, которые часто отличались от реальных значений.

Сейчас внедряются новые разработки ДГР, способные в автоматическом режиме отслеживать аварийные ситуации, быстро замерять их основные параметры и подстраиваться для надежного гашения токов замыкания на землю с точностью до 2%. Благодаря этому эффективность работы ДГР сразу возросла на 50%.

Принцип компенсации реактивной составляющей мощности конденсаторными установками

Электрические сети передают высоковольтную электроэнергию на огромные расстояния. Большинством ее потребителей являются электродвигатели, обладающие индуктивным сопротивлением, и резистивные элементы. Полная мощность, направляемая потребителям, состоит из активной составляющей Р, расходуемой на совершение полезной работы, и реактивной Q — вызывающей нагрев обмоток трансформаторов и электродвигателей.

Реактивная составляющая Q, возникая на индуктивных сопротивлениях, снижает качество электроэнергии. Для уничтожения ее вредного воздействия в восьмидесятых годах прошлого века в энергосистеме СССР использовалась схема компенсации за счет подключения конденсаторных батарей, обладающих емкостным сопротивлением, которое снижало косинус угла φ.

Они устанавливались на подстанциях, непосредственно питающих проблемных потребителей. Этим обеспечивалось местное регулирование качества электроэнергии.

Таким способом можно значительно уменьшить нагрузку на оборудование за счет снижения реактивной составляющей при передаче одной и той же активной мощности. Этот способ считается наиболее эффективным приемом энергосбережения не только на промышленных предприятиях, но и на объектах ЖКХ. Его грамотное использование позволяет значительно повысить надежность эксплуатации энергосистем.

Источник

Реактивное сопротивление

Реактивное сопротивление относится к числу явлений, наблюдаемых в цепях переменного тока. Тем, кто занимается ремонтом и эксплуатацией таких цепей, будет полезно знать, как определяется эта величина, и каким образом она влияет на процессы, происходящие в электросети.

Понятие реактивного сопротивления

Данная разновидность репрезентирует взаимоотношение электротока и напряжения на определенных типах подключенных в сеть нагрузок (дросселях, конденсаторных компонентах), не сопряженное с объемами электроэнергии, используемыми потребителем. Измерительной единицей, как и для других разновидностей, выступает ом. Рассматриваемое явление обнаруживает себя только при переменном электротоке. В расчетах оно обозначается латинской литерой Х.

Различия между активным и реактивным сопротивлением

Разница между активным и реактивным сопротивлением состоит в том, что при прохождении электротока по компонентам цепи, несущим активную нагрузку, имеют место мощностные потери в виде выделения тепла, которое не может быть снова превращено в электрическую энергию. В качестве наглядного примера можно привести конфорку электроплиты, выделяющую тепловую энергию. Такими свойствами обладают и осветительные устройства, электрические двигатели, различные кабели. Фазы проходящих через такие компоненты напряжения и электротока будут совпадать.

Реактивные нагрузки отличаются наличием емкостных свойств либо способностью к индукции. В первом случае величина рассматриваемого сопротивления зависит от емкости, во втором – от электродвижущей силы самоиндукции.

Важно! Величина, в противоположность активной, может иметь плюсовой и минусовой знаки. Это зависит от того, в какую сторону идет фазовый сдвиг. При опережении электрическим током напряжения будет иметь место отрицательный показатель, в обратном случае – положительный.

Виды и свойства реактивного сопротивления

Данная величина может иметь две формы:

  • емкостную – присущую конденсаторным элементам;
  • индуктивную – характерную для катушек, соленоидов и обмоток.

Важно! Если к трансформатору подключить активную нагрузку, реактивное сопротивление понизится, так как упадет значение того типа мощности, который его вызывает. В некоторых цепях с несколькими индуктивными или емкостными нагрузками имеет место взаимоуничтожение фазовых сдвигов, приходящихся на разные детали, тогда комплексная величина будет равной нулю.

Виды пассивных элементов

Данные устройства характеризуются тем, что вместо рассеивания энергии склонны к ее накоплению. Разные типы таких деталей создают различные формы сопротивления.

Катушка индуктивности

Это радиокомпонент, представляющий собой проводниковый элемент спиральной или винтообразной формы, покрытый изоляцией. В схемах катушки используют для нивелирования помех и искажений, снижения величины переменного тока, генерации магнитного поля. Длинные тонкие элементы носят название соленоидов. Катушки отличаются небольшими величинами активной сопротивляемости и емкости, но обладают индуктивностью, генерируя электродвижущую силу.

Емкостной элемент

Примером этого вида деталей является конденсатор. Он включает в себя две проводящие обкладки, между которыми находится диэлектрический материал. Протекание электротока обусловлено накоплением и отдачей обкладками своего заряда.

Конденсатор в цепи переменного тока

Конденсаторные устройства характеризуются неспособностью пропускать константный электроток. Так что если устройство подсоединить последовательно к источнику такого тока, в цепи электроток идти не будет. В переменных цепях дело обстоит иначе. Если цепочка содержит только емкостной компонент, в ней будет проходить ток, обгоняющий по фазе напряжение на 90°.

Важно! Величина электротока определяется его частотой и емкостной характеристикой использованного конденсатора.

Реактивное сопротивление конденсатора

Его можно узнать, воспользовавшись формулой:

Здесь С – емкостная величина рассматриваемой детали, а w – угловая частота. При параллельном подключении элементов будет справедлива формула:

1/Хобщ = 1/Х1 + 1/Х2 +…

Если конденсаторы объединены последовательно, для нахождения комплексного показателя системы потребуется сложить значения для всех компонентов:

Катушка индуктивности в цепи переменного тока

В отличие от предыдущего случая, при подключении катушечного элемента идущий по нему электроток будет отставать от напряжения. Однако величина фазового сдвига будет аналогичной – 90°. При этом за препятствование быстрому увеличению тока ответственна ЭДС. Элемент способен играть роль безваттного резистора.

Реактивное сопротивление катушки индуктивности

В его расчете поможет выражение:

Здесь L – показатель индуктивности подсоединенного элемента. При последовательном включении в сеть серии катушек индуктивная компонента сопротивления такой композиции может быть выражена как сумма таковых для всех деталей. Если применено параллельное соединение, справедливым будет выражение:

1/Хобщ = 1/Х1 + 1/Х2 +…

Как для катушки, так и для конденсаторных деталей будет верной запись закона Ома:

X = U/I, в которой U – величина падения напряжения на элементе.

Почему не сгорает первичная обмотка трансформатора

Иногда при эксплуатации трансформаторов возникает вопрос, почему не происходит сгорание обмотки, если ее сопротивляемость оказывается малой. Обмоточный компонент по своему устройству может быть приравнен к катушке. Соответственно, искомый показатель может быть вычислен с помощью выражения:

X = 2*π*L*F, где L – частота, F – индуктивность.

Поскольку последняя у трансформатора оказывается достаточно большой, таковым будет и итоговое число.

Мощность в цепи с реактивными радиоэлементами

При подключении таких элементов в цепь в четных четвертях периода мощность будет иметь отрицательное значение (в это время компонент направляет накопленную энергию в источник напряжения). В итоге использование энергии элементом за весь цикл оказывается равным нулю. Это означает, что на нем не происходит выделения энергии, так что на электросхемах такие детали изображаются холодными. На деле положение вещей может быть немного иным (это зависит от параметров конкретного элемента), бывает, что небольшие тепловые потери на конденсаторе или соленоиде все-таки имеют место. Но они не будут значительными, измеряющимися в кв.

Компенсация реактивной мощности

При подключении большого числа индуктивных компонентов генерируемая ими реактивная мощность создает избыточную нагрузку на трансформаторы и в целом ведет к бесполезной потере энергии. Чтобы это нивелировать, параллельно можно подсоединить конденсатор. Если правильно подобрать номинал, можно скомпенсировать фазовый сдвиг, что сильно снизит энергетические потери. Емкость этого устройства С равна 1/(2*π*f*X), где Х – параметр сопротивляемости подключенной нагрузки, равный U2/Q (Q – реактивная мощность).

Формула расчета реактивного сопротивления

В общем случае для деталей катушечного типа применяются выражения:

Для конденсаторов применяют формулы:

Для конкретного элемента, нужные параметры которого известны, величина может быть вычислена с использованием онлайн калькулятора. В форму потребуется ввести нужные данные и нажать на кнопку, инициирующую расчеты.

Умение рассчитывать данную составляющую сопротивляемости поможет узнать величину тепловых потерь на используемых нагрузках. При параллельном подсоединении конденсатора с подходящей емкостью можно решить проблему энергетических потерь на индуктивных нагрузках.

Видео

Источник

Импеданс ведущего устройства LCR

Что такое импеданс?

Электрический импеданс (Z) — это общее противостояние, которое схема представляет для переменного тока. Импеданс изменяется в зависимости от компонентов в цепи и частоты применяемого переменного тока. Импеданс может включать сопротивление (R), индуктивное сопротивление (X L ) и емкостное сопротивление (X C ) . Это не просто алгебраическая сумма сопротивления, индуктивного реактивного сопротивления и емкостного сопротивления. Индуктивное реактивное сопротивление и емкостная реактивность 90 o вне фазы с сопротивлением, так что их максимальные значения происходят в разное время. Поэтому для вычисления импеданса необходимо использовать векторное сложение.

В цепи, подаваемой постоянным током, сопротивление представляет собой отношение приложенного напряжения (V) к результирующему току (I). Это Закон Ома.

Переменный ток регулярно меняет полярность. Когда цепь переменного тока содержит только сопротивление, сопротивление цепи также определяется законом Ома.

Однако, когда емкость и / или индуктивность присутствуют в цепи переменного тока, они вызывают напряжение и ток не в фазе. Поэтому закон Ома должен быть изменен путем замены импеданса (Z) на сопротивление. Закон Ома становится: Z = V / I, где Z — комплексное число.

Z — комплексное число; т. е. имеет действительную компоненту (R) и мнимую компоненту ( jX ). Мнимая составляющая представляет собой любую точку на кривой переменного тока.

Сдвиг фазы

Сопротивление всегда находится в фазе с напряжением. Поэтому фазовый сдвиг всегда относительно линии сопротивления. Когда цепь имеет большее сопротивление по отношению к индуктивному сопротивлению, линия импеданса движется к линии сопротивления (ось X), и фазовый сдвиг уменьшается. Когда схема создает больше индуктивного сопротивления по отношению к сопротивлению, линия импеданса смещается в сторону индуктивной линии сопротивления (ось Y) и фазовый сдвиг увеличивается.

Импеданс в цепи с сопротивлением и индуктивным сопротивлением может быть рассчитан с использованием следующего уравнения. Если в цепи присутствовало емкостное сопротивление, его значение было бы добавлено к термину индуктивности перед возведением в квадрат.

Фазовый угол схемы можно рассчитать, используя приведенное ниже уравнение. Если в цепи присутствует емкостное реактивное сопротивление, его значение будет вычитаться из условия индуктивного сопротивления.

Фазовый сдвиг может быть проведен на векторной диаграмме, показывающей последовательный импеданс, Z, его действительную часть Rs (последовательное сопротивление), его мнимую часть jXs (последовательное реактивное сопротивление) и фазовый угол θ.

ω = 2πf

фигура 1 , Набор векторных диаграмм

Когда в цепи есть либо индуктивность, либо емкость, напряжение и ток не соответствуют фазе.

Индуктивность. Напряжение на индукторе является максимальным, когда скорость изменения тока больше. Для переменного (синусоидального) волнового типа это находится в точке, где фактический ток равен нулю. Напряжение, прикладываемое к индуктору, достигает своего максимального значения за четверть цикла до того, как ток будет протекать, а напряжение, как говорят, приводит ток на 90 o .

Емкость — ток, протекающий через конденсатор, прямо пропорционален величине самого конденсатора (заряд конденсатора с высоким значением заряда медленнее) и прямо пропорционален изменению напряжения конденсатора во времени. Ток, подаваемый на конденсатор, достигает максимального значения за четверть цикла до напряжения; ток приводит к напряжению на 90 o. по сравнению с конденсатором.

Серия против параллельных эквивалентов

Который должен быть измерен, серийный или параллельный параметры? Это зависит от цели измерения. Для входящих проверок и производственных измерений на пассивные компоненты обычно значения серий указаны в стандартах EIA и MIL. Эти стандарты также определяют тестовые частоты и другие условия испытаний.

Чтобы определить значение постоянного тока резистора с использованием измерений переменного тока, используйте последовательные измерения низкопотенциальных резисторов (скажем, под 1к) ; использовать параллельные измерения высокоценных. В большинстве случаев это позволяет избежать ошибок из-за последовательной индуктивности и параллельной сосредоточенной емкости. Кроме того, используйте низкую тестовую частоту. Обратите внимание, что иногда измерение переменного тока может дать правильное значение постоянного тока лучше, чем измерение постоянного тока, потому что исключаются ошибки теплового напряжения и дрейфа, а чувствительность измерения выше.

Другими случаями, когда предпочтительны параллельные измерения, являются измерения очень низких значений емкости при проведении измерений на диэлектрических и магнитных материалах и, конечно же, при попытке параллельного определения отдельных значений двух компонентов. Очень часто D конденсатора меньше 0,01, так что он не производит никакой разницы, которая измеряется, потому что разница между рядами и параллельными значениями меньше 0,01%. Аналогично, резистор Q обычно меньше 0,01, так что можно измерять любое количество сопротивления.

Эквивалентная схема для этого импеданса поместила бы Rs и Xs последовательно, следовательно, индекс s ‘ .

Обратная Z является Впуск (Y), который также является комплексным число , имеющим действительную часть Gp (параллельно проводимости) и мнимая часть JBP (параллельно реактивным) с углом сдвига фаз ф.

Полный список условий импеданса и уравнений см. На стр. 65 ,

Сопротивление, R, может быть задано с помощью одного действительного числа, а единица — Ом (Ω). Сопротивление, G, устройства является обратным его сопротивлению: G = 1 / R. Единицей проводимости является Siemen (ранее mho, «Ohm», записанный назад).

Для переменного тока отношение напряжения к току является комплексным числом, поскольку напряжения и токи переменного тока имеют как фазу, так и величину. Это комплексное число называется полным сопротивлением, Z и представляет собой сумму действительного числа R и мнимого, jX (где j = -1). Таким образом, Z = R + jX . Реальная часть — сопротивление переменного тока, а мнимая часть — реактивность. У обоих есть единицы Ома.

Реакция происходит в двух типах: индуктивной и емкостной. Реактивное сопротивление индуктивного элемента составляет L, где L — его индуктивность и = 2πf (где f = частота). Реактивное сопротивление емкостного элемента отрицательное, -1 / C, где C — его емкость. Отрицательный знак возникает потому, что импеданс чистого конденсатора равен 1 / j C и 1 / j = -j.

Поскольку импеданс двух последовательно соединенных устройств представляет собой сумму их отдельных импедансов, рассмотрим импеданс как последовательную комбинацию идеального резистора и идеальный конденсатор или индуктор. Это последовательная эквивалентная схема импеданса, содержащая эквивалентное последовательное сопротивление и эквивалентную последовательную емкость или индуктивность. Используя индекс s для рядов, имеем:

Для сети, имеющей много компонентов, значения элемента эквивалентной схемы меняются с частотой. Это также относится к значениям как индуктивных, так и емкостных элементов эквивалентной схемы одного действительного компонента (хотя изменения обычно очень малы).

Импеданс представлен на любой конкретной частоте эквивалентной схемой. Значения этих элементов или параметров зависят от того, какое представление используется, последовательно или параллельно, за исключением случаев, когда импеданс является чисто резистивным или чисто реактивным. В таких случаях необходим только один элемент, и ряды или параллельные значения одинаковы.

Впуск, Y, является обратным импедансом, как показано в уравнении 2:

Он также представляет собой комплексное число, имеющее реальную часть, проводимость переменного тока G и мнимую часть, восприимчивость B. Поскольку добавление параллельных элементов добавляется, Y можно представить параллельной комбинацией идеальной проводимости и восприимчивости , где последняя является либо идеальной емкостью, либо идеальной индуктивностью. Используя индекс p для параллельных элементов, мы имеем уравнение 3:

В общем случае Gp не равно 1 / Rs, а Bp не равно 1 / Xs (или -1 / Xs), как видно из расчета в уравнении 4.

Таким образом, Gp = 1 / Rs, только если Xs = 0, что имеет место, только если импеданс является чистым сопротивлением; и Bp = -1 / Xs (обратите внимание на знак минуса), только если Rs = 0, т. е. импеданс является чистой емкостью или индуктивностью.

Две другие величины, D и Q, являются мерами «чистоты» компонента, т. Е. Насколько близко он идеален или содержит только сопротивление или реактивность. D, коэффициент диссипации, представляет собой отношение действительной части импеданса или допуска к мнимой части. Q, коэффициент качества, является обратной величине этого отношения, как показано в уравнении 5.

Глубокое обсуждение «Истории измерений импеданса » Генри П. Холла — еще одна хорошо написанная статья по теме измерений импеданса.

Сопротивление емкостное — Энциклопедия по машиностроению XXL

Сопротивление емкостное регулируемое. Конденсатор регулируемый  [c.542]

Равенство сопротивлений емкостных и индуктивных ветвей, а следовательно, и токов в них достигается при определенной частоте 7о, называемой резонансной частотой или частотой собственных колебаний контура. При этом  [c.100]

В зависимости от электрического параметра, в который преобразуется упругая деформация, применяют месдозы омического сопротивления, емкостные, электромагнитные, магнитоупругие, пьезоэлектрические [1].  [c.272]


А — индуктивного сопротивления и активного сопротивления В — емкостного сопротивления и активного сопротивления С — индуктивного сопротивления и емкостного сопротивления В — индуктивного сопротивления, емкостного сопротивления и активного сопротивления.  [c.38]

На рис. 5.9 показаны зависимости полного сопротивления дросселей 2 от частоты. Из рисунка следует, что дроссель, начиная с частот единицы мегагерц, обладает полным сопротивлением емкостного характера, т. е. перестает выполнять свои функции это следует учитывать при проектировании и эксплуатации ИВЭП.  

[c.198]

Для исследования состояния поверхности металлических образцов и процессов адсорбции на ней, а также свойств окисных и защитных изоляционных пленок на поверхности металла применяют емкостно-омический метод (рис. 358). Емкость и сопротивление исследуемого электрода определяют компенсационным методом — подбором соответствующих величин емкости и сопротивления Rs на мостике переменного тока с осциллографом в качестве нуль—инструмента. В электрохимических исследованиях этот метод сочетают с поляризационным методом, измеряя импеданс (полное активное и реактивное сопротивление цепи переменного тока) при различных значениях потенциала исследуемого электрода (см. 166).  [c.465]

Связь между амплитудным значением силы тока 1т и амплитудным значением напряжения t/m по форме совпадает с выражением закона Ома для участка цепи постоянного тока, в котором вместо электрического сопротивления R используется емкостное сопротивление конденсатора Х(,-.  

[c.243]

Как и индуктивное сопротивление катушки, емкостное сопротивление конденсатора не является постоянной величиной. Его значение обратно пропорционально частоте пере-  [c.244]

Емкостное сопротивление конденсатора и индуктивное сопротивление катушки зависят от частоты (I) приложенного напряжения. Поэтому при постоянной амплитуде U колебаний напряжения амплитуда 1 , колебаний силы тока в цепи зависит от частоты (1) переменного напряжения.  [c.244]

При постепенном увеличении (от нуля) частоты приложенного напряжения емкостное сопротивление Xf. конденсатора уменьшается. Это приводит к возрастанию амплитуды колебаний силы тока. В противоположность емко-  [c.244]

При дальнейшем увеличении частоты индуктивное сопротивление катушки начинает превышать емкостное сопротивление  

[c.245]


Найдите емкостное сопротивление конденсатора электроемкостью 10 мкФ в цепи переменного тока с частотой 50 Гц.  [c.296]

При какой частоте переменного тока емкостное сопротивление конденсатора электроемкостью 200 нФ будет равно 1 кОм  [c.296]

В индуктивном датчике деформация мембраны под действием давления приводит к изменению индуктивного сопротивления катущки, а в емкостном датчике — к изменению зазора между мембраной и обкладкой, что вызывает соответствующее изменение электрической емкости плоского конденсатора, образованного мембраной и обкладкой. Для исследования вращающихся объектов емкостные датчики имеют ограниченное применение из-за их низкой чувствительности и зависимости вырабатываемого сигнала от вибраций.  [c.315]

Отсюда следует, что по изменению сопротивления АД можно определить деформацию е . По сравнению с емкостными датчиками, используемыми в мерном стержне Девиса, датчики сопротивления имеют преимущество, а именно с их помощью возможно непосредственное измерение деформации и отпадает необходимость в дифференцировании кривой и ( . Однако датчики сопротивления обладают следующими недостатками конечная длина датчика ограничивает его разрешающую способность при быстро изменяющихся деформациях датчик сопротивления измеряет деформацию на поверхности стержня. В последнее время при исследовании процесса распространения волн напряжений широко используются датчики, основанные на пьезоэлектрическом эффекте. В зависимости от конструкции пьезодатчиков можно получить высокие частоты собственных колебаний (до 60 кГц), что находится в соответствии с указанными требованиями. Датчик содержит чувствительный элемент (цилиндрический или кольцевой) из поляризованной пьезокерамики, инерционный груз и контактное устройство, соединяющее пьезоэлемент с регистрирующей аппаратурой. Пьезоэлемент датчика, как правило, изготовляется из титаната бария. Недостатком таких датчиков является непостоянство чувствительности, что требует тарировки каждого датчика отдельно. Как и датчик сопротивления, пьезодатчик измеряет среднее напряжение на площадке контакта, поэтому при проведении эксперимента, в котором спектр волн напряжений содержит компоненты высокой частоты, должна быть обеспечена высокая точность его выполнения. В отличие от датчиков сопротивления, которые позволяют производить измерения в одном направлении, датчики с титанатом бария одинаково чувствительны к напряжениям в направлении длины и радиальном направлении.  

[c.26]

Существует воЗ)Можность преобразовать деформацию в изменение различных электрических величин емкости, индуктивности или сопротивления. В зависимости от того, какой электрический параметр преобразователя изменяется при деформации тела, различают преобразователи сопротивления, индукционные и емкостные. Благодаря простоте и удобству, наибольшее распространение получили проволочные преобразователи сопротивления (тензометрические датчики).  
[c.217]

Для количественной оценки размеров дефекта целесообразно применить постоянный ток, поскольку ввиду емкостной проводимости сопротивление покрытия для  [c.126]

Омические и индуктивные сопротивления, омические и емкостные утечки на единицу длины трубопровода здесь рассчитываются из выражений  [c.432]

Взаимосвязь между удельным электросопротивлением изоляции трубопровода Гц и его постоянной распространения у следует из уравнений раздела 23.3.1 она может быть получена в зависимости от диаметра трубопровода d также и с кривых на рис, 23,6 в случае частоты 50 Гц и с кривых на рис. 23.13 в случае частоты 16 % Гц. При обычной изоляции трубопроводов с толщиной слоя s=3-H-4 мм и относительной диэлектрической постоянной е,=5 в случае удельного электросопротивления изоляции ги до 10 Ом-м при частоте [=50 Гц и до 3-10 Ом м при f=16% Гц емкостным сопротивлением изоляционного покрытия можно пренебречь в сравнении с омическим Для таких сравнительно низких значений справедливо упрощенное соотношение  

[c.443]


Пьезоэлектрические аппараты обладают резко выраженной частотной зависимостью собственного электрического сопротивления —, их сопротивление емкостное. При подключении пьезоприемника 1к электрической нагрузке отдаваемое им напряжение не получит дополнительных частотных искажений только в том случае, когда эта нагрузка также имеет емкостный характер.  [c.192] По структуре П. делятся на простые и сложные. Простые П. неносредственно преобразуют одни величины в другие. К ним относятся, напр., термоэлемент (преобразующий темп-ру в эдс постоянного тока), пьезоэлектрический датчик (механич. усилие—в эдс), висмутова.я спираль (напряженность магнитного поля — в измепепие омич, сопротивления), емкостный датчик (взаимное перемещение пластпн конденсатора — в изменение емкости). См. также Чувствительные элементы.  
[c.193]

Заметим, что наличие в механической части преобразователя йнерционного сонротивления представляется в Электрической цепи эквивалентным сопротивлением емкостного характера  [c.92]

Эти устройства осуществляют автоматический контроль изоляции постоянным оперативным током. В качестве постороннего источника энергии применяется понижаюгций трансформатор с выпрямителем. В измерительной цепи т аких схем, кроме постоянного оперативного тока постороннего ист очника энергии, проходит переменный ток, вызванный напряжением контролируемой сети. Для его ослабления применяют фильтрующие сопротивления (емкостные или индуктивные).  [c.73]

Параметрический (варакториый) диод является полупроводниковым прибором, который используется как элемент цепи с переменным реактивным сопротивлением (емкостным). По своей структуре параметрические диоды разделяются на диоды с р-п переходом и контактами металл — полупроводник (диоды с барьером Шотки). Наиболее перспективными являются последние. Изменение реактивного сопротивления обусловлено тем, что емкость р-п перехода или барьерная емкость контакта металл — полупроводник изменяются под воздействием приложенного напряжения. Это позволяет использовать параметрические диоды для модуляции или пере1слючения СВЧ сигналов генерирования гармоник управляющего сигнала усиления СВЧ колебаний преобразования частоты одного из двух подводимых сигналов. Параметрические диоды используются в режиме обратного смещения. Малый обратный ток параметрического диода в рабочем режиме позволяет получить очень малый коэффициент шума параметрических усилителей на этих диодах.  

[c.93]

Емкостное сопротнвленне. Величину, обратную произведению циклической частоты ы на электроемкость С конденсатора, называют емкостным сопротивлением конденсатора. Обозначив емкостное сопротивление Xq, запишем  [c.243]

При выполнении условия (V1.1), т. е. при равенстве индуктивного сопротивления катушки емкостному сопротивлению конденсатора, и одинаковой силе тока одинаковыми оказываются и амплитуды колебаний напряжения на конденсаторе и катушке. Колебания напряжения на катушке и конденсаторе противоположны по фазе, поэтому сумма напряжений на них при выполнении условия (71.1) в любой момент времени равна нулю. В ре-Г1ультате напряжение на активном сопротивлении при резонансе оказывается равным полному напряжению  [c.244]

В унифицированной СЗ по рис. 5.2, пригодной для ЭД разного типа, ротор представляется эквивалентными активными 21, К22 и индуктивными Х21, Х22 элементами, образующими две параллельные цепи. Для синхронного режима СД сопротивления одной из ветвей определяются наличием возбуждения, а другой — лишь его явнополюсно-стью. При отсутствии возбуждения (АД, СРД) для неявнополюсного СД, а также для гистерезисных ЭД в СЗ присутствует лишь одна ветвь ротора с сопротивлениями Кг тл Х — Последнее в зависимости от степе-Ди возбуждения и нагрузки СД может быть положительным или. отрицательным (выступая как емкостное). Намагничиваюший контур представлен в СЗ действительным индуктивным сопротивлением цепи намагничивания Хд (н) (хотя ток в нем при наличии возбуждения и не равен фактическому току XX), а введение в него в соответствии с понятием комплексной магнитной проницаемости активного сопротивления Го (т>) позволяет достаточно точно учесть также и потери в стали статора, что при обычном анализе синхронных ЭД вызывает определенные затруднения.  

[c.114]

ЭТОМ охранный электрод образца соединяется с заземленным экраном, а высоковольтный — с указанной вершиной (рис. 3-2). В два другие плеча включаТотся переменный резистор R3 и постоянный резистор R4, шунтированный конденсатором переменной емкости С4. В такой схеме вее напряжение практически приходится на емкостные плечи, так как их сопротивление переменному току 1/(ц)С) много больше сопротивлений резисторов, включенных в другие плечи. Поэтому, несмотря на наличие высокого напряжения, можно безопасно уравновешивать мост изменением параметров R3 и С4. Для защиты цепи в случае пробоя образца предусмотрены разрядники. Индикатором равновесия моста обычно служит вибрационный гальванометр (см. ниже), зачастую включенный через усилитель.  [c.51]


Емкостные мосты. В эту группу входят четырех плечие мосты, содержащие в плечах только активные и емкостные элементы. Одна из таких мостовых схем с переменными активным сопротивлением и емкостью имеет в плечах одинаковые безреактивные резисторы / и R2, сменные конденсаторы СЗ и С4, постоянный Я4 и переменный кз резисторы (рис. 4-3). Потери в конденсаторах должны быть пренебрежимо малы. Параллельно конденсатору С4 присоединяют образец и уравновешивают мост изменением параметров элементов С4 и НЗ, стараясь иметь емкость конденсатора С4 минимальной, Если ЭТО не удается, заменяют конденсатор СЗ другим— большей емкости. Пусть первое равновесие достигнуто при значениях емкости С[ и сопротивления Отключив образец, вторично уравновешивают мост при других значениях и i з.  [c.66]

Внешнее емкостное сопротивление Хе обусловлено потоком Ф,, (см. рис. 9-15, а). Для расчета л = 1/(соСй), где — внешняя или, точнее, краевая емкость рабочего конденсатора, можно использовать некоторые общие свойства электрического поля конденсатора и магнитного поля индуктора. Если рассмотреть схему замещения индуктора с нагреваемой деталью, основанную на общности потока обратного замыкания (см. 6-1), то легко заметить полную аналогию между этой схемой и схемой 9-15, б. Схема замещения индуктора по общему потоку получается из схемы замещения конденсатора путем замены всех емкостей индуктивностями, а сопротивление становится сопротивлением провода индуктора.  [c.164]

В другое высоковольтное плечо моста включен высоковольтный об разцовый конденсатор С . Постоянный резистор R , шунтирован ный переменной емкостью С4, и безындукционный переменный ре зистор / з включены в низковольтные плечи моста. В схеме моста сопротивление переменному теку 1/(oj ) емкостных высоковольтных плечей намного больше сопротивлений, включенных в низковольтные плечи. Следовательно, практически все падение напряжения, подаваемого с высоковольтного трансформатора ВТ, приходится на емкостные, высоковольтные плечи моста. Поэтому можно безопасно производить уравновешивание моста путем изменения сопротивления и емкости С4. В случае пробоя образца С или образцо-  [c.150]

Область микродеформации характеризуют обычные кривые на-пряжейие — деформация , для построения которых используются механические устройства испытательных машин для записи зависимости нагрузка — деформация . Этот интервал изучают с помощью датчиков перемещений (сопротивления, индуктивных или емкостных), а также с помощью прецизионных электромеханических устройств.  [c.39]

При расстояниях между электродами до 100 м и обычной измерительной частоте ПО Гц влияние частоты остается в пределах точности измерений. Двухполюсные мосты для измерения сопротивления обычно работают со звуковой частотой (800 2000 Гц) и при этом дают резко различающиеся результаты. Для определения переходного сопротивления на землю мелких деталей протял енных сооружений подходит прибор для измерения сопротивления заземления с частотой 25 кГц [31]. Однако у труб с битумным или полимерным покрытием емкостное сопротивление может оказаться меньше омического сопротивления растеканию тока с дефектных участков, которое в таком случае лучше измерять включением и выключением постоянного тока.  [c.115]

Через омическое сопротивление 10 протекает ток силой не более 0,2 мА. Омически-емкостной контур 10, 11 и включенный перед ним дроссель 6 предназначаются для защиты диодов при пиковых напряжениях и больших токах короткого замыкания. При этом размеры дроссельной катушки выбирают с таким расчетом, что в случае неисправности падение напряжения на дросселе и группе диодов (8, 9, 10, 11) вызывает срабатывание пробивного предохранителя 5.  [c.310]


Реактивное сопротивление конденсатора. Сопротивления в цепи переменного тока

При переменном напряжении на реальном конденсаторе кроме тока смещения имеются небольшие токи проводимости, через толщу диэлектрика (объемный ток) и по поверхности (поверхностный ток).Токи проводимости и поляризацию диэлектрика сопровождают потери энергии.

Таким образом, в реальном конденсаторе наряду с изменением энергии электрического поля (это характеризует реактивная мощность Q ) из-за несовершенства диэлектрика идет необратимый процесс преобразования электрической энергии в тепло, скорость которого выражается активной мощностью Р . Поэтому в схеме замещения реальный конденсатор должен быть представлен активным и реактивным элементами.

Деление реального конденсатора на два элемента — это расчетный прием, так как конструктивно их выделить нельзя. Однако такую же схему замещения имеет реальная цепь из двух элементов, один из которых характеризуется только активной мощностью Р (Q = 0), другой — реактивной (емкостной) мощностью Q(P = 0).

Схема замещения конденсатора с параллельным соединением элементов

Реальный конденсатор (с потерями) можно представить эквивалентной схемой параллельного соединения активной G и емкостной B с проводимостей (рис. 13.15), причем активная проводимость определяется мощностью потерь в конденсаторе G = Р/U c 2 , а емкость — конструкцией конденсатора. Предположим, что проводимости G и В с для такой цепи известны, а напряжение имеет уравнение

u = Umsinωt .

Требуется определить токи в цепи и мощность. Исследование цепи с активным сопротивлением и цепи с емкостью показало, что при синусоидальном напряжении токи в них так же синусоидальны. При параллельном соединении ветвей G и В с, согласно первому закону Кирхгофа, общий ток i равен сумме токов в ветвях с активной и емкостной проводимостями:

i = i G + i c , (13.30)

Учитывая, что ток i G совпадает по фазе с напряжением, а ток i c опережает напряжение на четверть периода, уравнение общего тока можно записать в следующем виде:


Векторная диаграмма токов в цепи с конденсатором

Для определения действующей величины общего тока I методом векторного сложения построим векторную диаграмму согласно уравнению

I = I G + I C

Действующие величины составляющих тока:

I G = GU (13.31)

I C = B C U (13.32)

Первым на векторной диаграмме изображается вектор напряжения U (рис. 13.16, а), его направление совпадает с положительным направлением оси, от которой отсчитываются фазовые углы (начальная фаза напряжения φ a =0). Вектор I G совпадает по направлению с вектором U, а вектор I C направлен перпендикулярно вектору U с положительным углом. Из векторной диаграммы видно, что вектор общего напряжения отстает от вектора общего тока на угол φ , величина которого больше нуля, но меньше 90º. Вектор I является гипотенузой прямоугольного треугольника, катеты которого — составляющие его векторы I G и I C:

При напряжении u = U m sinωt соответствии с векторной диаграммой уравнение тока

i = I m sin(ωt + φ )

Треугольник проводимостей для конденсатора

Стороны треугольников токов, выраженные в единицах тока, разделим на напряжение U. Получим подобный треугольник проводимостей (рис. 13.16, б), катетами которого являются активная G = I G /U и емкостная В с = I с /U проводимости, а гипотенузой — полная проводимость цепи Y = I/U . Из треугольника проводимостей

Связь между действующими величинами напряжения и тока выражается формулами

I = UY

U = I/Y (13.35)

Из треугольников токов и проводимостей определяют величины

cos φ = I G /I = G/Y; sinφ = I c /I = B c /Y; tgφ = I C /I G = B c /G. (13.36)

Мощность цепи с конденсатором

Выражение мгновенной мощности реального конденсатора

p = ui = U m sinωt * I m sin(ωt+φ)

совпадает с выражением мгновенной мощности катушки. Рассуждения, аналогичные тем, которые сделаны при рассмотрении графика мгновенной мощности (см. рис.13. 11), можно провести и для реального конденсатора на основе графика рис. 13.17. Величины активной, реактивной и полной мощностей выражаются теми же формулами, какие были получены для катушки [см. (13.19) — (13.22)]. Это нетрудно показать, если стороны треугольника токов, выраженные в единицах тока, умножить на напряжение U. В результате умножения получится подобный треугольник мощностей (рис. 13.16, в), катетами которого являются мощности; активная

P = UI G = UIcosφ

реактивная

Q = UI C = UIsinφ

полная

Схема замещения конденсатора с последовательным соединением элементов

Реальный конденсатор, так же как и , на расчетной схеме может быть представлен последовательным соединением двух участков: с активным R и емкостным Х с сопротивлениями. На рис. 13.18, а такая схема показана в сравнении со схемой параллельного соединения активной и емкостной проводимостей (рис.13. 18,6). Все выводы и формулы, полученные для катушки, остаются в силе и для конденсатора при условии замены индуктивного сопротивления емкостным. Конденсаторы, применяемые на практике, имеют относительно малые потери энергии. Поэтому в схемах замещения они представлены чаще всего только реактивной частью, т. е. емкостью С Участки цепи, где последовательно соединены отдельные элементы — резистор R и конденсатор С, имеют такую схему замещения, как показано на рис. 13.18, а. Если вам интересно прочитайте которые применяются в промышленности.

Положим теперь, что участок цепи содержит конденсатор емкости C , причем сопротивлением и индуктивностью участка можно пренебречь, и посмотрим, по какому закону будет изменяться напряжение на концах участка в этом случае. Обозначим напряжение между точками а и b через u и будем считать заряд конденсатора q и силу тока i положительными, если они соответствуют рис.4. Тогда

и, следовательно,

Если сила тока в цепи изменяется по закону

то заряд конденсатора равен

.

Постоянная интегрирования q 0 здесь обозначает произвольный постоянный заряд конденсатора, не связанный с колебаниями тока, и поэтому мы положим . Следовательно,

. (2)

Сравнивая (1) и (2), мы видим, что при синусоидальных колебаниях тока в цепи напряжение на конденсаторе изменяется также по закону косинуса. Однако колебания напряжения на конденсаторе отстают по фазе от колебаний тока на p/2. Изменения тока и напряжения во времени изображены графически на рис.5. Полученный результат имеет простой физический смысл. Напряжение на конденсаторе в какой-либо момент времени определяется существующим зарядом конденсатора. Но этот заряд был образован током, протекавшим предварительно в более ранней стадии колебаний. Поэтому и колебания напряжения запаздывают относительно колебаний тока.

Формула (2) показывает, что амплитуда напряжения на конденсаторе равна

Сравнивая это выражение с законом Ома для участка цепи с постоянным током (), мы видим, что величина

играет роль сопротивления участка цепи, она получила название емкостного сопротивления. Емкостное сопротивление зависит от частоты w, и при высоких частотах даже малые емкости могут представлять совсем небольшое сопротивление для переменного тока. Важно отметить, что емкостное сопротивление определяет связь между амплитудными, а не мгновенными значениями тока и напряжения.

Мгновенная мощность переменного тока

меняется со временем по синусоидальному закону с удвоенной частотой. В течение времени от 0 до T /4 мощность положительна, а в следующую четверть периода ток и напряжение имеют противоположные знаки и мощность становится отрицательной. Поскольку среднее значение за период колебаний величины равно нулю, то средняя мощность переменного тока на конденсаторе .

О заряде конденсатора.

Замкнем цепь. В цепи пойдет ток заряда конденсатора. Это значит что с левой обкладки конденсатора часть электронов уйдет в провод, а из провода на правую обкладку зайдет такое же количество электронов. Обе обкладки будут заряжены разноименными зарядами одинаковой величины.

Между обкладками в диэлектрике будет электрическое поле.

А теперь разомкнем цепь. Конденсатор останется заряженным. Закоротим куском провода его обкладки. Конденсатор мгновенно разрядится. Это значит что с правой обкладки уйдет в провод избыток электронов, а из провода на левую обкладку войдет недостаток электронов. На обоих обкладках электронов будет одинаково, конденсатор разрядится.

До какого напряжения заряжается конденсатор?

Он заряжается до такого напряжения, которое к нему приложено с источника питания.

Сопротивление конденсатора.


Замкнем цепь. Конденсатор начал заряжаться и сразу стал источником тока, напряжения, Э. Д. С.. На рисунке видно что Э. Д. С. конденсатора направлена против заряжающего его источника тока.

Противодействие электродвижущей силы заряжаемого конденсатора заряду этого конденсатора называется емкостным сопротивлением.

Вся энергия затрачиваемая источником тока на преодоление емкостного сопротивления превращается в энергию электрического поля конденсатора. Когда конденсатор будет разряжаться вся энергия электрического поля вернется обратно в цепь в виде энергии электрического тока. Таким образом емкостное сопротивление является реактивным, т.е. не вызывающим безвозвратных потерь энергии.

Почему постоянный ток не проходит через конденсатор, а переменный ток проходит?

Включим цепь постоянного тока. Лампа вспыхнет и погаснет, почему? Потому что в цепи прошел ток заряда конденсатора. Как только конденсатор зарядится до напряжения батареи ток в цепи прекратится.

А теперь замкнем цепь переменного тока. В I четверти периода напряжение на генераторе возрастает от 0 до максимума. В цепи идет ток заряда конденсатора. Во II четверти периода напряжение на генераторе убывает до нуля. Конденсатор разряжается через генератор. После этого конденсатор вновь заряжается и разряжается. Таким образом в цепи идут токи заряда и разряда конденсатора. Лампочка будет гореть постоянно.

В цепи с конденсатором ток проходит во всей замкнутой цепи, в том числе и в диэлектрике конденсатора. В заряжающемся конденсаторе образуется электрическое поле которое поляризует диэлектрик. Поляризация это вращение электронов в атомах на вытянутых орбитах.

Одновременная поляризация огромного количества атомов образует ток, называемый током смещения. Таким образом в проводах идет ток и в диэлектрике причем одинаковой величины.

Емкостное сопротивление конденсатора определяется по формуле

Рассматривая график делаем вывод: ток в цепи с чисто емкостным сопротивлением опережает напряжение на 90 0 .

Возникает вопрос каким образом ток в цепи может опережать напряжение на генераторе? В цепи идет ток от двух источников тока поочередно, от генератора и от конденсатора. Когда напряжение на генераторе равно нулю ток в цепи максимален. Это ток разряда конденсатора.

О реальном конденсаторе

Реальный конденсатор имеет одновременно два сопротивления: активное и емкостное. Их следует считать включенными последовательно.

Напряжение приложенное генератором к активному сопротивлению и ток идущий по активному сопротивлению совпадают по фазе.

Напряжение приложенное генератором к емкостному сопротивлению и ток идущий по емкостному сопротивлению сдвинуты по фазе на 90 0 . Результирующее напряжение приложенное генератором к конденсатору можно определить по правилу параллелограмма.

На активном сопротивлении напряжение U акт и ток I совпадают по фазе. На емкостном сопротивлении напряжение U c отстает от тока I на 90 0 . Результирующее напряжение приложенное генератором к конденсатору определяется по правилу параллелограмма. Это результирующее напряжение отстает от тока I на какой то угол φ всегда меньший 90 0 .

Определение результирующего сопротивления конденсатора

Результирующее сопротивление конденсатора нельзя находить суммируя величины его активного и емкостного сопротивлений. Это делается по формуле

Изме­нения силы тока, напряжения и э. д. с. в цепи переменного тока происходят с одинаковой частотой, но фазы этих изменений, вооб­ще говоря, различны. Поэтому если начальную фазу силы тока ус­ловно принять за нуль, то начальная фаза напряжения будет иметь некоторое значение φ. При таком условии мгновенные значения силы тока и нап­ряжения и будут выражаться следующими формулами:

i = I m sinωt

u = U m sin(ωt + φ)

a) Активное сопротивление в цепи переменного тока. Сопротивление цепи, которое обу­словливает безвозвратные потери элект­рической энергии на тепловое действие тока, называют активным . Это сопротив­ление для тока низкой частоты можно счи­тать равным сопротивлению R этого же проводника постоянному току.

В цепи переменного тока, имеющей только активное сопротивле­ние, например, в лампах накаливания, нагревательных приборах и т. п., сдвиг фаз между напряжением и током равен нулю, т. е. φ = 0. Это означает, что ток и напряжение в такой цепи изменяются в оди­наковых фазах, а электрическая энергия полностью расходуется на тепловое действие тока.

Будем счи­тать, что напряжение на зажимах цепи меняется по гармоническому закону: и = U т cos ωt.

Как и в случае постоянного тока, мгновенное значение силы тока прямо пропорционально мгновенному значению напряжения. Поэтому для нахождения мгновенного значе­ния силы тока можно применить закон Ома:

по фазе с колебаниями напряже­ния.

b) Катушка индуктивности в цепи переменного тока. Включение в цепь переменного тока катушки с индуктивностью L проявляется как увеличение сопротивления цепи. Объясняется это тем, что при переменном токе в катушке все время действует э. д. с. самоиндукции, ослабляющая ток. Сопротивление X L , которое обусловливается явлением самоиндукции, называют индуктивным сопротивлением. Так как э. д. с. само­индукции тем больше, чем больше индуктивность цепи и чем быст­рее изменяется ток, то индуктивное сопротивление прямо пропорционально индуктивности цепи L и круговой частоте переменного тока ω: X L = ωL.

Определим силу тока в цепи, содержащей катушку, активным сопротивлением которой можно пренебречь. Для это­го предварительно найдем связь между напряжением на катушке и ЭДС самоиндукции в ней. Если сопротивление катушки равно нулю, то и напряженность электрического поля внутри про­водника в любой момент времени должна быть равна нулю. Иначе сила тока, согласно закону Ома, была бы бесконечно большой.

Равенство нулю напряженности поля оказывается возможным потому, что напряженность вих­ревого электрического поля E i , порождаемого переменным магнитным полем, в каждой точке равна по модулю и противоположна по направлению напряженности кулоновского поля Е к, создаваемого в про­воднике зарядами, расположенными на зажимах источни­ка и в проводах цепи.

Из равенства E i = -Е к следует, что удельная работа вихревого поля (т. е. ЭДС самоиндукции e i) равна по моду­лю и противоположна по знаку удельной работе кулонов­ского поля . Учитывая, что удельная работа кулоновского поля равна напряжению на концах катушки, можно запи­сать: e i = -и.

При изменении силы тока по гармоническому закону i = I m sin соsωt, ЭДС самоиндукции равна: е i = -Li» = -LωI m cos ωt. Так как e i = -и, то напряжение на концах катушки ока­зывается равным

и = LωI m cos ωt = LωI m sin (ωt + π/2) = U m sin (ωt + π/2)

гдеU m = LωI m — амплитуда напряжения.

Следовательно, колебания напряжения на катушке опе­режают по фазе колебания силы тока на π/2, или, что то же самое, колебания силы тока отстают по фазе от колеба­ний напряжения на π/2.

Если ввести обозначение X L = ωL, то получим . Величину X L , равную произведению циклической час­тоты на индуктивность, называют индуктивным сопротив­лением. Согласно формуле , значение силы тока связано с значением напряжения и ин­дуктивным сопротивлением соотношением, подобным за­кону Ома для цепи постоянного тока.

Индуктивное сопротивление зависит от частоты ω. По­стоянный ток вообще «не замечает» индуктивности катушки. При ω = 0 индуктивное сопротивление равно нулю. Чем быстрее меняется напряжение, тем больше ЭДС са­моиндукции и тем меньше амплитуда силы тока. Следует отметить, что напряжение на индуктивном со­противлении опережает по фазе ток .

c) Конденсатор в цепи переменного тока. Постоянный ток не проходит через конденсатор, так как между его обкладками находится диэлектрик. Если конденсатор включить в цепь постоянного тока, то после зарядки конденсатора ток в цепи прекратится.

Пусть конденсатор включен в цепь переменного тока. Заряд конденсатора (q=CU) вследствие изменения напряжения непрерыв­но изменяется, поэтому в цепи течет переменный ток. Сила тока бу­дет тем больше, чем больше емкость конденсатора и чем чаще про­исходит его перезарядка, т. е. чем больше частота переменного тока.

Сопротивление, обусловленное наличием электроемкости в цепи переменного тока, называют емкостным сопротивле­нием Х с . Оно обратно пропорционально емкости С и круговой частоте ω: Х с =1/ωС.

Установим, как меняется со временем сила тока в цепи, содержащей только конденсатор, если сопротивлением прово­дов и обкладок конденсатора можно пренебречь.

Напряжение на конденсаторе u = q/C равно напряжению на концах цепи u = U m cosωt.

Следовательно, q/C = U m cosωt. Заряд конденсатора меняется по гармоническому закону:

q = CU m cosωt.

Сила тока, представляющая со­бой производную заряда по вре­мени, равна:

i = q» = -U m Cω sin ωt =U m ωC cos(ωt + π/2).

Следовательно, колебания си­лы тока опережают по фазе ко­лебания напряжения на конден­саторе на π/2.

Величину Х с , обратную произведению ωС циклической частоты на электрическую емкость конденсатора, называют емкостным сопротивлением. Роль этой величины анало­гична роли активного сопротивления R в законе Ома. Значение силы тока связано с значением напряжения на конденсаторе точно так же, как связаны согласно закону Ома сила тока и напряжение для участка цепи постоянного тока. Это и поз­воляет рассматривать величину Х с как сопротивление кон­денсатора переменному току (емкостное сопротивление).

Чем больше емкость конденсатора, тем больше ток пе­резарядки. Это легко обнаружить по увеличению накала лампы при увеличении емкости конденсатора. В то время как сопротивление конденсатора постоянному току беско­нечно велико, его сопротивление переменному току имеет конечное значение Х с. С увеличением емкости оно умень­шается. Уменьшается оно и с увеличением частоты ω.

В заключение отметим, что на протяжении четверти пе­риода, когда конденсатор заряжается до максимального напряжения, энергия поступает в цепь и запасается в кон­денсаторе в форме энергии электрического поля. В следую­щую четверть периода, при разрядке конденсатора, эта энергия возвращается в сеть.

Из сравнения формул X L = ωL и Х с =1/ωС видно, что катушки ин­дуктивности. представляют собой очень большое сопротивление для тока высокой частоты и небольшое для тока низкой частоты, а конденсаторы — наоборот. Индуктивное Х L и емкостное Х C сопротивления называют реактивными.

d) Закон ома для электрической цепи переменного тока.

Рассмотрим теперь более общий случай электрической цепи, в которой последовательно соединены проводник с активным сопротивлением R и малой индуктивностью, катушка с большой индуктивностью L и малым активным сопротивлением и конден­сатор емкостью С

Мы видели, что при включении по отдельности в цепь активного сопротивления R, конденсатора емкостью С или катуш­ки с индуктивностью L амплитуда силы тока определяется соот­ветственно формулами:

; ; I m = U m ωC .

Амплитуды же на­пряжений на активном сопротивлении, катушке индуктивности и конденсаторе связаны с амплитудой силы тока так: U m = I m R; U m = I m ωL;

В цепях постоянного тока напряжение на концах цепи равно сумме напряжений на отдельных последовательно соединенных участках цепи. Однако, если измерить результирующее напряже­ние на контуре и напряжения на отдельных элементах цепи, ока­жется, что напряжение на контуре (действующее значение) не равно сумме напряжений на отдельных элементах. Почему это так? Дело в том, что гармонические колебания напряжения на различных участках цепи сдвинуты по фазе друг относительно друга.

Действительно, ток в любой момент времени одинаков во всех участках цепи. Это значит, что одинаковы амплитуды и фазы токов, протекающих по участкам с емкостным, индуктивным и активным сопротивлениями. Однако только на активном сопро­тивлении колебания напряжения и тока совпадают по фазе. На конденсаторе колебания напряжения отстают по фазе от колеба­ний тока на π/2, а на катушке индуктивности колеба­ния напряжения опережают колебания тока на π/2. Если учесть сдвиг фаз между складываемыми напряжениями, то окажется, что


Для получения этого равенства нужно уметь скла­дывать колебания напряжений, сдвинутые по фазе друг относительно друга. Проще всего выполнить сложение нескольких гар­монических колебаний с помощью векторных диаграмм. Идея метода основана на двух довольно простых положениях.

Во-первых, проекция вектора с модулем х m вращающегося с постоянной угловой скоростью совершает гармонические колебания: х = х m cosωt

Во-вторых, при сложении двух векторов проекция суммарного векто­ра равна сумме проекций складываемых векторов.

Векторная диаграмма электрических колебаний в цепи, изображенной на рисунке, позволит нам получить соотношение между амплитудой силы тока в этой цепи и амплитудой напряжения. Так как сила тока одинакова во всех участках цепи, то построение век­торной диаграммы удобно начать с вектора силы тока I m . Этот вектор изобра­зим в виде горизонтальной стрелки. Напряжение на активном со­противлении совпадает по фазе с силой тока. Поэтому вектор U mR , должен совпадать по направлению с вектором I m . Его модуль равен U mR = I m R

Колебания напряжения на индуктивном сопротивлении опережают колебания силы тока на π/2, и соответствующий вектор U m L должен быть повернут относительно вектора I m на π/2. Его модуль равен U m L = I m ωL. Если считать, что положительному сдвигу фаз соответствует поворот вектора против часовой стрелки, то вектор U m L следует повернуть налево. (Можно было бы, конечно, поступить и наоборот.)

Его модуль равен U mC =I m /ωC . Для нахождения вектора суммарного напряжения U m нужно сложить три вектора: 1) U mR 2) U m L 3) U mC

Вначале удобнее сложить два вектора: U m L и U mC

Модуль этой суммы равен , если ωL > 1/ωС. Именно такой случай изображен на рисунке. После этого, сложив вектор (U m L + U mC) с вектором U mR получим вектор U m , изображающий колебания напряжения в сети. По теореме Пифагора:

Из последнего равенства можно легко найти амплитуду силы тока в цепи:


Таким образом, благодаря сдвигу фаз между напряжениями на различных участках цепи полное сопротивление Z цепи, изобра­женной на рисунке, выражается так:


От амплитуд силы тока и напряжения можно перейти к дейст­вующим значениям этих величин:


Это и есть закон Ома для переменного тока в цепи, изображен­ной на рисунке 43. Мгновенное значение силы тока меняется со временем гармонически:

i = I m cos (ωt+ φ), где φ — разность фаз между силой тока и напряжением в сети. Она зависит от частоты ω и параметров цепи R, L, С.

e) Резонанс в электрической цепи. При изучении вынужденных механических колебаний мы по­знакомились с важным явлением — резонансом. Резонанс наблю­дается в том случае, когда собственная частота колебаний систе­мы совпадает с частотой внешней силы. При малом трении происходит резкое увеличение амплитуды установившихся вы­нужденных колебаний. Совпадение законов механи­ческих и электромагнитных ко­лебаний сразу же позволяет сделать заключение о возмож­ности резонанса в электриче­ской цепи, если эта цепь представляет, собой колеба­тельный контур, обладающий определенной собственной ча­стотой колебаний.

Амплитуда тока при вы­нужденных колебаниях в кон­туре, совершающихся под дей­ствием внешнего гармонически изменяющегося напряжения, определяется формулой:


При фиксированном напря­жении и заданных значениях R, L и С, сила тока достигает мак­симума при частоте ω, удовлетворяющей соотношению


Эта амплитуда особенно велика при малом R. Из этого уравнения можно определить значение циклической частоты переменного тока, при которой сила тока максимальна:


Эта частота совпадает с частотой свободных колебаний в конту­ре с малым активным сопротивлением.

Резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний тока в колебательном контуре с малым активным сопротивлением про­исходит при совпадении частоты внешнего переменного напря­жения с собственной частотой колебательного контура. В этом состоит явление резонанса в электрическом колебательном кон­туре.

Одновременно с ростом силы тока при резонансе резко воз­растают напряжения на конденсаторе и катушке индуктивности. Эти напряжения становятся одинаковыми и во много раз пре­восходят внешнее напряжение.

Действительно,

U м, С,рез =

U м, L ,рез =

Внешнее напряжение связано с резонансным током так:

U м = . Если тоU m , C ,рез = U m , L ,рез >> U m

При резонансе сдвиг фаз между током и напряжением стано­вится равным нулю.

Действительно, колебания напряжения на катушке индуктив­ности и конденсаторе всегда происходят в противофазе. Резо­нансные амплитуды этих напряжений одинаковы. В результате напряжения на катушке и конденсаторе полностью компенсиру­ют друг друга, и падение напряжения происходит только на активном сопротивлении.

Равенство нулю сдвига фаз между напряжением и током при резонансе обеспе­чивает оптимальные условия для поступления энергии от источ­ника переменного напряжения в цепь. Здесь полная аналогия с механическими колебаниями: при резонансе внешняя сила (ана­лог напряжения в цепи) совпадает по фазе со скоростью (аналог силы тока).

Активное и реактивное сопротивление

В электротехнике понятие сопротивления представляет собой величину, за счет которой определенная часть цепи может противодействовать электрическому току. Она образуется за счет изменения и перехода электроэнергии в другое энергетическое состояние. Данное явление присуще только переменному току, когда в сети образуется активное и реактивное сопротивление, выражающееся в необратимом изменении энергии или передаче этой энергии между отдельными компонентами электрической цепи. В случае необратимых изменений электроэнергии сопротивление будет считаться активным, а при наличии обменных процессов – реактивным.

Основные различия между активным и реактивным сопротивлением

Когда электрический ток проходит через элементы с активным сопротивлением, происходят необратимые потери выделяемой мощности. Типичным примером служит электрическая плита, где в процессе работы происходят необратимые превращения электричества в тепловую энергию. То же самое происходит с резистором, в котором тепло выделяется, но обратно в электроэнергию не превращается.

Помимо резисторов, свойствами активного сопротивления обладают приборы освещения, электродвигатели, трансформаторные обмотки, провода и кабели и т.д.

Характерной особенностью элементов с активным сопротивлением являются напряжение и ток, совпадающие по фазе. Рассчитать этот параметр можно по формуле: r = U/I. На показатели активного сопротивления оказывают влияние физические свойства проводника – сечение, длина, материал, температура. Эти качества позволяют различать реактивное и активное сопротивление и применять их на практике.

Реактивное сопротивление возникает в тех случаях, когда переменный ток проходит через так называемые реактивные элементы, обладающие индуктивностью и емкостью. Первое свойство характерно для катушки индуктивности без учета активного сопротивления ее обмотки. В данном случае причиной появления реактивного сопротивления считается ЭДС самоиндукции. В зависимости от частоты тока, при ее возрастании, наблюдается и одновременный рост сопротивления, что отражается в формуле xl = wL.

Реактивное сопротивление конденсатора зависит от емкости. Оно будет уменьшаться при увеличении частоты тока, поэтому данное свойство широко используется в электронике для выполнения регулировочных функций. В этом случае для расчетов используется формула xc = 1/wC.

В электронике существует не только активное и реактивное, но и полное сопротивление цепи, представляющее собой сумму квадратов обоих сопротивлений. Этот параметр обозначается символом Z и отображается в виде формулы:

В графике это выражение выглядит в виде треугольника сопротивлений, где реактивное и активное сопротивление соответствуют катетам, а полное сопротивление или импеданс – гипотенузе.

Индуктивное сопротивление

Реактивное сопротивление подразделяется на два основных вида – индуктивное и емкостное.

При рассмотрении первого варианта следует отметить возникновение в индуктивной обмотке магнитного поля под действием переменного тока. В результате, в ней образуется ЭДС самоиндукции, направленной против движения тока при его росте, и по ходу движения при его уменьшении. Таким образом, при всех изменениях тока и наличии взаимосвязей, ЭДС оказывает на него противоположное действие и приводит к созданию индуктивного сопротивления катушки.

Под влиянием ЭДС самоиндукции энергия магнитного поля обмотки возвращается в электрическую цепь. То есть, между источником питания и обмоткой происходит своеобразный обмен энергией. Это дает основание полагать, что катушка индуктивности обладает реактивным сопротивлением.

В качестве типичного примера можно рассмотреть действие реактивного сопротивления в трансформаторе. Данное устройство имеет общий магнитопровод, с расположенными на нем двумя обмотками или более, имеющими общую зависимость. На одну из них поступает электроэнергия из внешнего источника, а из другой выходит уже трансформированный ток.

Под действием первичного тока, проходящего по катушке, в магнитопроводе и вокруг него происходит наведение магнитного потока. В результате пересечения витков вторичной обмотки, в ней формируется вторичный ток. При невозможности создания идеальной конструкции трансформатора, магнитный поток будет частично уходить в окружающую среду, что приведет к возникновению потерь. От них зависит величина реактивного сопротивления рассеяния, которая совместно с активной составляющей образуют комплексное сопротивление, называемое электрическим импедансом трансформатора.

Емкостное сопротивление

В цепи, содержащей емкость и источник переменного тока происходят изменения заряда. Такой емкостью обладают конденсаторы, обладающие максимальной энергией при полном заряде. Напряжение емкости создает сопротивление, противодействующее течению переменного тока, которое считается реактивным. В результате взаимодействия, конденсатор и источник тока постоянно обмениваются энергией.

В конструкцию конденсатора входят токопроводящие пластины в количестве двух и более штук, разделенных слоями диэлектрика. Такое разделение не позволяет постоянному току проходить через конденсатор. Переменный ток может проходить через емкостное устройство, отклоняясь при этом от своей первоначальной величины.

Изменения переменного тока происходят под влиянием емкостного сопротивления. Чтобы лучше понять схему работы, найдем и рассмотрим принцип действия данного явления. Переменное напряжение, приложенное к конденсатору, изменяется в форме синусоиды. Под его воздействием на обкладках наблюдается всплеск, одновременно здесь накапливаются заряды электроэнергии с противоположными знаками. Их общее количество ограничено емкостью устройства и его габаритами. Чем выше емкость устройства, тем больше времени требуется на зарядку.

В момент изменения полупериода колебания, напряжение на обкладках конденсатора меняет свою полярность на противоположное значение, потенциалы также изменяются, а заряды пластин перезаряжаются. За счет этого удается создать течение первичного тока и находить способ противодействовать его прохождению, при уменьшении величины и сдвиге угла. Зарядка обкладок позволяет току, проходящему через конденсатор, опережать напряжение на 90.

Компенсация реактивной мощности

С помощью электрических сетей осуществляется передача электроэнергии на значительные расстояния. В большинстве случаев она используется для питания электродвигателей, имеющих высокое индуктивное сопротивление и большое количество резистивных элементов. К потребителям поступает полная мощность, которая делится на активную и реактивную. В первом случае с помощью активной мощности совершается полезная работа, а во втором – происходит нагрев трансформаторных обмоток и электродвигателей.

Под действием реактивной составляющей, возникающей на индуктивных сопротивлениях, существенно понижается качество электроэнергии. Противостоять ее вредному воздействию помогает комплекс мероприятий по компенсации с использованием конденсаторных батарей. За счет емкостного сопротивления удается понизить косинус угла φ.

Компенсирующие устройства применяются на подстанциях, от которых электричество поступает к проблемным потребителям. Этот способ дает положительные результаты не только в промышленности, но и на бытовых объектах, снижая нагрузку на оборудование.

Активное, емкостное и индуктивное сопротивление. закон ома для цепей переменного тока — справочник студента

 Мы с вами знаем формулировку закона Ома для цепей постоянного тока, которая гласит, что ток в такой цепи прямо пропорционален напряжению на элементе цепи и обратно пропорционален сопротивлению этого элемента постоянному току, протекающему через него.

Однако при изучении цепей переменного тока стало известно, что оказывается кроме элементов цепей с активным сопротивлением, есть элементы цепи с так называемым реактивным сопротивлением, то есть индуктивности и емкости (катушки и конденсаторы).

В цепи, содержащей только активное сопротивление, фаза тока всегда совпадает с фазой напряжения (рис 1.), т. е. сдвиг фаз тока и напряжения в цепи с чисто активным сопротивлением равен нулю.

Рисунок 1. Напряжение и ток в цепи с чисто активным сопротивлением. Сдвиг фаз между током и напряжение в цепи переменного тока с чисто активным сопротивлением всегда равен нулю

Отсюда следует, что угол между радиус-векторами тока и напряжения также равен нулю.

Тогда, падение напряжения на активном сопротивлении определяется по формуле:

  (1)
  • где, U-напряжение на элементе цепи,
  • I – ток через элемент цепи
  • R – активное сопротивление элемента
  • Формула (1) применима как для амплитудных, так и для эффективных значений тока и напряжения:
 (2)
  1. где, Um-амплитудное значение напряжения на элементе цепи,
  2. Im – амплитудное значение тока через элемент цепи
  3. R – активное сопротивление элемента

В цепи, содержащей чисто реактивное сопротивление — индуктивное или емкостное, — фазы тока и напряжения сдвинуты друг относительно друга на четверть периода, причем в чисто индуктивной цепи фаза тока отстает от фазы напряжения (рис. 2), а в чисто емкостной цепи фаза тока опережает фазу напряжения (рис. 3).

Рисунок 2. Напряжение и ток в цепи с чисто индуктивным сопротивлением. Фаза тока отстает от фазы напряжения на 90 градусов.

Рисунок 3. Напряжение и ток в цепи с чисто емкостным сопротивлением. Фаза тока опережает фазу напряжения на угол 90 градусов.

Отсюда следует, что в чисто реактивной цепи угол между радиус-векторами тока и напряжения всегда равен 90°, причем в чисто индуктивной цепи радиус-вектор тока при вращении движется позади радиус-вектора напряжения, а в чисто емкостной цепи он движется впереди радиус-вектора напряжения.

Падения напряжения на индуктивном и емкостном сопротивлениях определяются соответственно по формулам:

   (3)
   (4)
  • где — UL-падение напряжение на чисто индуктивном сопротивлении ;
  • UС—падение напряжения на чисто емкостном сопротивлении;
  • I— значение тока в через реактивное сопротивление;
  • L— индуктивность реактивного элемента;
  • C— емкость реактивного элемента;
  • ω— циклическая частота.

Эти формулы применимы как для амплитудных, так и для эффективных значений тока и напряжения синусоидальной формы. Однако здесь следует отметить, что они ни в коем случае не применимы для мгновенных значений тока и напряжения, а также и для несинусоидальных токов.

Приведенные выше формулы являются частными случаями закона Ома для переменного тока.

Следовательно, полный закон Ома для переменного тока будет иметь вид:

(5)

Где Z – полное сопротивление цепи переменного тока.

Теперь остается только вычистислить полное сопротивление цепи, а оно зависит непосредсвенно от какие активные и реактивные элементы присутсвуют в цепи и как они соединены.

Закон Ома для различных типовых цепей переменного тока

Давайте выясним, как будет выглядеть закон Ома для цепи переменного тока, состоящей из активного и индуктивного сопротивлений, соединенных последовательно (рис. 4.)

Рисунок 4. Цепь переменного тока с последовательным соединением активного и индуктивного сопротивления.

Закон Ома для переменного синусоидального тока в случае последовательного соединения активного и индуктивного сопротивлений выражается следующей формулой:

  (6)
  1. где —эффективное значение силы тока в А;
  2. U—эффективное значение напряжения в В;
  3. R—активное сопротивление в Ом;
  4. ωL—индуктивное сопротивление в ом.
  5. Формула (6) будет также действительной, если в нее подставить амплитудные значения тока и напряжения.

В цепи, изображенной на рис. 5, соединены последовательно активное и емкостное сопротивления.

Рисунок 5. Цепь переменного тока с последовательным соединением активного и емкосного сопротивления.

А закон Ома для такой цепи принимает вид:

В общем случае, когда цепь содержит все три вида сопротивлений (рис. 6),

Рисунок 6. Цепь переменного тока с последовательным соединением активного, индуктивного и емкосного сопротивления.

Закон Ома при последовательном соединении активного, индуктивного и емкостного сопротивлений будет выглядеть так:

  • где I-сила тока в А;
  • U-напряжение в В;
  • R-активное сопротивление в Ом;
  • ωL-индуктивное сопротивление в Ом;
  • 1/ωС-емкостное сопротивление в Ом.
  • Формула (8) верна только для эффективных и амплитудных значений синусоидального тока и напряжения.
  • Для того, что бы определить ток в цепях с параллельным соединением элементов (рисунок 7), то необходимо так же вычислить полное сопротивление цепи, как это делать можно прсмотреть здесь, зтем подставить значение полного сопротивления в общую формулу для закона Ома (5).

Рисунок 7. Полное сопротивление цепи при параллельном соединении активного и реактивных элементов. а) — параллельное соединение R и L; б) — параллельное соединение R и C.

Тоже самое касается и вычисления тока в колебательном контуре изображенном на рисунке 8.

Рисунок 8. Эквивалентная схема колебательного контура.

  1. Таким образом закон Ома для переменного тока можно сформулировать следующим образом.
  2. Значение тока в цепи переменного тока прямо пропорционально напряжению в цепи (или на участке цепи) и обратно пропорционально полному сопротивлению цепи (участка цепи)

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Источник: http://www.sxemotehnika.ru/zakon-oma-dlia-peremennogo-toka.html

Закон Ома для переменного тока

Когда-то люди жили без электричества. Потом научились делать батарейки, и так появился постоянный электрический ток. Есть у электриков шутка: «Что такое переменный ток? Это нет-нет, да шарахнет…» А вот тут возникает логичный вопрос: «Почему не остановились на постоянном токе, раз он безопаснее»? Исключительно с экономической точки зрения. Переменный ток гораздо удобнее и дешевле преобразовывать, то есть повышать или понижать. Точнее не сам ток, а напряжение. Когда протекает ток, он совершает работу, работа сопровождается выделением тепла. Мощность, это произведение тока и напряжения, а значит, повышая напряжение и понижая ток мы передадим ту же мощность, но с меньшим тепловыделением, а значит и с меньшими потерями. А ещё, чем выше напряжение, тем меньше сопротивление проводов, по которым протекает ток, это оказывает влияние на потери напряжения. Как-нибудь поговорим более подробно об этом. А пока обратимся к школьному курсу физики – ток протекает только по замкнутому контуру и возможен только при условии, что к этому контуру будет приложено напряжение и контур будет иметь какое-то сопротивление. Подробно об этом вы можете прочитать в статье Закон Ома для замкнутой цепи. А мы двинемся дальше.

Сейчас вы поймете, почему так важен и что даёт закон Ома для цепи переменного тока. В современной жизни без этого закона никак не обойтись. Поскольку ток, это работа, а работа есть выделение тепла, то существенная задача электротехники в том, чтобы соблюдался термический режим, проще говоря, чтобы не произошло перегрева электроцепей. Итак, закон Ома гласит, что:

Измерить напряжение довольно просто, для этого понадобится вольтметр, в нашем случае для переменного напряжения.

В цепях постоянного тока измерить сопротивление тоже не составляет сложности, для этого потребуется омметр.

Почему же возникают сложности с переменным током? А проблема, именно, в его переменности, а точнее понятиях емкости и индукции, которые ведут себя при переменном токе несколько иначе, нежели при постоянном.

Формула Закона Ома для переменного тока:

Кому-то эта формула может показаться неожиданной, потому что все привыкли видеть другую формулу:

Теперь давайте разберёмся, что такое полное сопротивление цепи и всё сразу встанет на свои места.

В цепях постоянного тока конденсаторы могут только накапливать заряд, а катушки индуктивности становятся обычным проводом, но в цепях переменного тока они становятся сопротивлениями.

Поэтому в переменном токе существует две составляющие: активный ток и реактивный. Как это происходит, сейчас увидите.

Ёмкостное сопротивление. При подаче напряжения на конденсатор сначала возникает сильный ток и потом поднимается напряжение, то есть в идеальных условиях ток опережает напряжение на угол 90.

Другими словами, ток совершает работу из-за наличия сопротивления в цепи, которое можно посчитать по формуле:

Таким образом, чем выше частота переменного тока и чем выше емкость конденсатора, тем меньше ёмкостное сопротивление.

Индуктивное сопротивление. Здесь все происходит наоборот, сначала возникает напряжение, затем запускается индукционный процесс который препятствует возрастанию тока. Подробнее об этом читайте в статьях про индукцию.

Поэтому здесь мы видим уже обратную картину – чем выше частота и чем больше индуктивность катушки, тем больше индуктивное сопротивление переменному току.

Почему эти понятия не встречаются в цепях постоянного тока? Ответ можно узнать, посмотрев на формулы. Если ток постоянный, то f=0.

То есть, емкостное сопротивление станет бесконечно большим, а это значит, что конденсатор в цепи постоянного тока становится похож на выключатель, который размыкает цепь и ток по ней не идёт, но при этом, конденсатор будет пропускать переменный ток.

А индуктивное сопротивление станет равно нулю, значит, у нас останется просто провод, который имеет свое собственное сопротивление, которое еще называется активным, и его можно измерить обычным омметром.

В отличие от конденсатора, у которого нет активного сопротивления, сопротивление катушки, если оно довольно большое, должно приниматься в расчёт. Как правило, активное сопротивление катушки очень маленькое по сравнению с индуктивным, поэтому его в расчёт не берут, но всё же правильно формула сопротивления катушки выглядит так:

  • По такому принципу в электронике изготавливают фильтры, которые должны отсечь переменный ток от постоянного, то есть пропускать только переменный ток или наоборот заглушить переменный ток, оставив только постоянный, или даже заглушить токи какой-то одной или нескольких частот.
  • А сейчас совсем вас запутаю… И катушка может иметь ёмкостные свойства и конденсатор – индуктивные, но как правило они слишком малы и носят паразитический характер.
  • Ну а сейчас мы рассмотрим закон Ома для электрической цепи переменного тока наглядно.

Допустим, у нас есть цепь из последовательно включенных резистора (активное сопротивление), конденсатора (реактивное ёмкостное сопротивление) и катушка (активно-реактивное индуктивное сопротивление). Теперь, чтобы узнать силу тока в цепи нам нужно правильно посчитать полное сопротивление цепи.

Осталось применить всё изложенное выше.

Реактивное сопротивление Х это разница между индуктивным сопротивлением XL и ёмкостным сопротивлением XC. Ну а дальше векторным сложением можем узнать полное реактивное сопротивление

  1. следовательно:
  2. дальнейший расчет:
  3. или:

Что можно сказать в заключении. Как вы можете видеть, закон Ома для переменного тока точно такой же, как и для постоянного. Разница лишь в том, как считать сопротивление. Если в постоянном токе мы имеем только активное сопротивление, то в переменном токе добавляется еще и реактивное, а именно индуктивное и емкостное.

И, кстати говоря, реактивный ток – явление, с которым в электротехнике стараются бороться различными методами, поскольку эти токи паразитные и не несут полезной нагрузки. Об этом мы поговорим в других статьях.

Пока сообщу лишь, что идеальный вариант, к которому пока никто не смог приблизиться, чтобы нагрузка была исключительно активной.

Источник: https://uelektrika.ru/osnovy-yelektrotekhniki/zakon-oma-dlya-peremennogo-toka/

Закон Ома для переменного тока

После открытия в 1831 году Фарадеем электромагнитной индукции, появились первые генераторы постоянного, а после и переменного тока. Преимущество последних заключается в том, что переменный ток передается потребителю с меньшими потерями.

При увеличении напряжения в цепи, ток будет увеличиваться аналогично случаю с постоянным током. Но в цепи переменного тока сопротивление оказывается катушкой индуктивности и конденсатор. Основываясь на этом, запишем закон Ома для переменного тока: значение тока в цепи переменного тока прямо пропорционально напряжению в цепи и обратно пропорционально полному сопротивлению цепи.


где

  • I [А] – сила тока,
  • U [В] – напряжение,
  • Z [Ом] – полное сопротивление цепи.

Полное сопротивление цепи

В общем случае полное сопротивление цепи переменного тока (рис. 1) состоит из активного (R [Ом]), индуктивного, и емкостного сопротивлений. Иными словами, ток в цепи переменного тока зависит не только от активного омического сопротивления, но и от величины емкости (C [Ф]) и индуктивности (L [Гн]). Полное сопротивление цепи переменного тока можно вычислить по формуле:

где

  • — индуктивное сопротивление, оказываемое переменному току, обусловленное индуктивностью электрической цепи, создается катушкой.
  • — емкостное сопротивление, создается конденсатором.

Полное сопротивление цепи переменного тока можно изобразить графически как гипотенузу прямоугольного треугольника, у которого катетами являются активное и индуктивное сопротивления.

Рис.1. Треугольник сопротивлений

Учитывая последние равенства, запишем формулу закона Ома для переменного тока:

– амплитудное значение силы тока.

Рис.2. Последовательная электрическая цепь из R, L, C элементов.

Из опыта можно определить, что в такой цепи колебания тока и напряжения не совпадают по фазе, а разность фаз между этими величинами зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора:

Цепь переменного тока состоит из последовательно соединенных конденсатора (емкостью С), катушки индуктивности (L) и активного сопротивления (R). На зажимы цепи подается действующее напряжение (U), частота которого ν. Чему равно действующее значение силы тока в цепи?

Дано:
Решение:
  • Запишем закон Ома для переменного тока — где ω=2πν.
  • Амплитудное значение силы тока связано с действующим значением равенством
  • Аналогично для напряжения
  • Подставим в первую формулу

Источник: https://zakon-oma.ru/dlya-peremennogo-toka.php

Закон РћРјР° для цепей постоянного Рё переменного тока — теория Рё практика

  • Онлайн расчёт электрических величин напряжения, тока Рё мощности для: участка цепи, полной цепи СЃ резистивными, ёмкостными Рё индуктивными
  • элементами.

— Рђ любите ли Р’С‹ закон РћРјР° так, как люблю его СЏ? — СЃРїСЂРѕСЃРёР» учитель физики стоящего СЂСЏРґРѕРј СЃ щитком Рё разглядывающего СЃРІРѕР№ обугленный палец электрика, — Всеми силами души Вашей, СЃРѕ всем энтузиазмом Рё исступлением, Рє которому только СЃРїРѕСЃРѕР±РЅР° пылкая молодость, — никак РЅРµ угомонялся РѕРЅ, сверкая РёР·-РїРѕРґ очков пытливым взглядом. — Мужик, ты что, дурак? – вежливо поинтересовался обиженный противоестественным РІРѕРїСЂРѕСЃРѕРј электрик Рё пошёл, насвистывая «РљР°Р»РёРЅРєСѓ-Малинку» РІ направлении ближайшего супермаркета — РЅРµ ради пьянства окаянного, Р° дабы залечить СЃРІРѕР№ увечный палец.

А тем временем, закон Ома является в электротехнике основным законом, который устанавливает связь силы электрического тока с сопротивлением и напряжением.

Формулировка закона Ома для участка цепи может быть представлена так: сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению (разности потенциалов) на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника и записана в следующем виде:

I=U/R, I – сила тока в проводнике, измеряемая в амперах [А]; U – электрическое напряжение (разность потенциалов), измеряемая в вольтах [В]; R – электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах [Ом].

Производные РѕС‚ этой формулы приобретают такой же незамысловатый РІРёРґ: R=U/I Рё U=R×I.

Зная любые два из трёх приведённых параметров можно легко произвести расчёт и величины мощности, рассеиваемой на резисторе.

Мощность является функцией протекающего тока I(А) и приложенного напряжения U(В) и вычисляется по следующим формулам, также являющимся производными от основной формулы закона Ома:

P(Вт) = U(В)×I(А) = I2(А)×R(Ом) = U2(В)/R(Ом) Можно, конечно, описывая закон Ома обойтись и вообще без формул, а вместо них пользоваться словами или картинками: С другой стороны, формулы настолько просты, что не стоят выеденного яйца и, возможно, вообще не заслуживают отдельной крупной статьи на страницах уважающего себя сайта. Не заслуживают, так не заслуживают. Калькулятор Вам в помощь, дамы и рыцари! Считайте, учитывайте размерность, не стирайте из памяти, что: 1В=1000мВ=1000000мкВ; 1А=1000мА=1000000мкА; 1Ом=0.001кОм=0.000001МОм; 1Вт=1000мВт=100000мкВт. Ну и так, на всякий случай, чисто для проверки полученных результатов, приведём незамысловатую таблицу, позволяющую в онлайн режиме проверить расчёты, связанные со знанием формул закона Ома.

ТАБЛ�ЦА ДЛЯ ПРОВЕРК� РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЁТОВ ЗАКОНА ОМА.

Вводить РІ таблицу нужно только РґРІР° имеющихся Сѓ Вас параметра, остальные посчитает таблица. Р’СЃРµ наши расчёты проводились РїСЂРё условии, что значение внешнего сопротивления R значительно превышает внутреннее сопротивление источника напряжения rвнутр. Если это условие РЅРµ соблюдается, то РїРѕРґ величиной R следует принять СЃСѓРјРјСѓ внешнего Рё внутреннего сопротивлений: R = Rвнешн + rвнутр , после чего закон приобретает солидное название — закон РћРјР° для полной цепи: I=U/(R+r) . Для многозвенных цепей возникает необходимость преобразования её Рє эквивалентному РІРёРґСѓ:

Значения последовательно соединённых резисторов просто суммируются, в то время как значения параллельно соединённых резисторов определяются исходя из формулы: 1/Rll = 1/R4+1/R5.

А онлайн калькулятор для расчёта величин сопротивлений при параллельном соединении нескольких проводников можно найти на странице ссылка на страницу.

Теперь, что касается закона Ома для переменного тока.

Если внешнее сопротивление у нас чисто активное (не содержит ёмкостей и индуктивностей), то формула, приведённая выше, остаётся в силе.

Единственное, что надо иметь РІ РІРёРґСѓ для правильной интерпретации закона РћРјР° для переменного тока — РїРѕРґ значением U следует понимать действующее (эффективное) значение амплитуды переменного сигнала.

Рђ что такое действующее значение Рё как РѕРЅРѕ связано СЃ амплитудой сигнала переменного тока? Приведём диаграммы для нескольких различных форм сигнала. Слева направо нарисованы диаграммы синусоидального сигнала, меандра (прямоугольный сигнал СЃРѕ скважностью, равной 2), сигнала треугольной формы, сигнала пилообразной формы. Глядя РЅР° СЂРёСЃСѓРЅРѕРє можно осмыслить, что амплитудное значение приведённых сигналов — это максимальное значение, которого достигает амплитуда РІ пределах положительной, или отрицательной (РІ наших случаях РѕРЅРё равны) полуволны. Рассчитываем действующее значение напряжение интересующей нас формы: Для СЃРёРЅСѓСЃР° U = UРґ = UР°/в€љ2; для треугольника Рё пилы U = UРґ = UР°/в€љ3; для меандра U = UРґ = UР°. РЎ этим разобрались!

Теперь посмотрим, как будет выглядеть формула закона Ома при наличии индуктивности или ёмкости в цепи переменного тока.

В общем случае смотреться это будет так:

А формула остаётся прежней, просто в качестве сопротивления R выступает полное сопротивление цепи Z, состоящее из активного, ёмкостного и индуктивного сопротивлений.

Поскольку фазы протекающего через эти элементы тока РЅРµ одинаковы, то простым арифметическим сложением сопротивлений этих трёх элементов обойтись РЅРµ удаётся, Рё формула приобретает РІРёРґ: Реактивные сопротивления конденсаторов Рё индуктивностей РјС‹ СЃ Вами уже рассчитывали РЅР° странице ссылка РЅР° страницу Рё знаем, что величины эти зависят РѕС‚ частоты, протекающего через РЅРёС… тока Рё описываются формулами: XC = 1/(2ПЂЖ’РЎ) ,   XL = 2ПЂЖ’L .

Нарисуем таблицу для расчёта полного сопротивления цепи для переменного тока.

Количество вводимых элементов должно быть РЅРµ менее РѕРґРЅРѕРіРѕ, РїСЂРё наличии индуктивного или емкостного элемента — необходимо указать значение частоты f !

КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ ОНЛАЙН РАСЧЁТА ПОЛНОГО СОПРОТ�ВЛЕН�Я ЦЕП�.

Теперь давайте рассмотрим практический пример применения закона Ома в цепях переменного тока и рассчитаем простенький бестрансформаторный источник питания.

Токозадающими цепями РІ данной схеме являются элементы R1 Рё РЎ1. Допустим, нас интересует выходное напряжение Uвых = 12 вольт РїСЂРё токе нагрузки 100 РјРђ. Выбираем стабилитрон Р”815Р” СЃ напряжением стабилизации 12Р’ Рё максимально допустимым током стабилизации 1,4Рђ. Зададимся током через стабилитрон СЃ некоторым запасом — 200РјРђ. РЎ учётом падения напряжения РЅР° стабилитроне, напряжение РЅР° токозадающей цепи равно 220РІ — 12РІ = 208РІ. Теперь рассчитаем сопротивление этой цепи Z для получения тока, равного 200РјРђ: Z = 208РІ/200РјРђ = 1,04РєРћРј. Резистор R1 является токоограничивающим Рё выбирается РІ пределах 10-100 РћРј РІ зависимости РѕС‚ максимального тока нагрузки. Зададимся номиналами R1 — 30 РћРј, РЎ1 — 1 РњРєС„, частотой сети f — 50 Гц Рё подставим РІСЃС‘ это хозяйство РІ таблицу. Получили полное сопротивление цепи, равное 3,183РєРћРј. Многовато будет — надо увеличивать ёмкость РЎ1. Поигрались туда-СЃСЋРґР°, нашли нужное значение ёмкости — 3,18 РњРєС„, РїСЂРё котором Z = 1,04РєРћРј. Р’СЃС‘ — закон РћРјР° выполнил СЃРІРѕСЋ функцию, расчёт закончен, всем спать полчаса!

Источник: https://vpayaem.ru/information11.html

Активное, емкостное и индуктивное сопротивление. Закон Ома для цепей переменного тока

Определение 1

Пусть источник переменного тока включен в цепь, в которой индуктивностью и емкостью можно пренебречь. Переменный ток изменяется в соответствии с законом:

[Ileft(t
ight)=I_m{sin left(omega t
ight) left(1
ight). }]

  • Рисунок 1.
  • Тогда, если применить к участку цепи ($а R в$) (рис.1) закон Ома получим:

[U=IR=I_m{Rsin left(omega t
ight) left(2
ight), }]

где $U$ — напряжение на концах участка. Разность фаз между током и напряжением равна нулю. Амплитудное значение напряжения ($U_m$) равно:

[U_m=RI_mleft(3
ight),]

где коэффициент $R$ — называется активным сопротивлением. Наличие активного сопротивления в цепи всегда приводит к выделению тепла.

Допустим, что в участок цепи включен конденсатор емкости $С$, а $R=0$ и $L=0$. Будем считать силу тока ($I$) положительной, если она имеет направление, которое указано на рис. 2. Пусть заряд на конденсаторе равен $q$.

  1. Рисунок 2.
  2. Мы можем использовать следующие соотношения:

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

  • Если $I(t)$ определена уравнением (1), то заряд выражен как:
  • где $q_0$ произвольный постоянный заряд конденсатора, который не связан с колебаниями тока, поэтому можем допустить, что $q_0=0.$ Получим напряжение равно:
  • Формула (6) показывает, что на конденсаторе колебания напряжения отстают от колебаний силы тока по фазе на $frac{pi }{2}.$ Амплитуда напряжения на емкости равна:

Величину $X_C=frac{1}{omega C}$ называют реактивным емкостным сопротивлением (емкостным сопротивлением, кажущимся сопротивлением емкости). Если ток постоянный, то $X_C=infty $.

Это значит, что постоянный ток не течет через конденсатор.

Из определения емкостного сопротивления видно, что при больших частотах колебаний, малые емкости являются небольшими сопротивлениями переменного тока.

Индуктивное сопротивление

Пусть участок цепи имеет только индуктивность (рис.3). Будем считать $I>0$, если ток направлен от $а$ к $в$.

  1. Рисунок 3.
  2. Если в катушке течет ток, то в индуктивности появляется ЭДС самоиндукции, следовательно, закон Ома примет вид:
  3. По условию $R=0. mathcal E$ самоиндукции можно выразить как:
  4. Из выражений (8), (9) следует, что:
  5. Амплитуда напряжения в данном случае равна:
  6. где $X_L- $индуктивное сопротивление (кажущееся сопротивление индуктивности).2}(13)]

    называют полным электросопротивлением, или импедансом, иногда называют законом Ома для переменного тока. Однако необходимо помнить, что формула (12) относится к амплитудам тока и напряжения, а не мгновенным их значениям.

    Пример 1

    Задание: Чему равно действующее значение силы тока в цепи. Цепь переменного тока состоит из последовательно соединенных: конденсатора емкостью $C$, катушки индуктивности $L$, активного сопротивления $R$. На зажимы цепи подается напряжение действующее напряжение $U$ частота которого $
    u$.

    • Решение:
    • Так как все элементы цепи соединены последовательно, то сила тока во всех элементах одинакова.
    • Амплитудное значение силы тока выражается «законом Ома для переменного тока»:
    • оно связано с действующим значением силы тока как:
    • В условиях задачи мы имеем действующее значение напряжения $U$, нам в формуле (1.2}}.]

      Источник: https://spravochnick.ru/fizika/peremennyy_sinusoidalnyy_tok/aktivnoe_emkostnoe_i_induktivnoe_soprotivlenie_zakon_oma_dlya_cepey_peremennogo_toka/

      Закон Ома для переменного тока: формула

      Закон Ома был открыт немецким физиком Георгом Омом в 1826 году и с тех пор начал широко применяться в электротехнической области в теории и на практике. Он выражается известной формулой, с посредством которой можно выполнить расчеты практически любой электрической цепи.

      Тем не менее, закон Ома для переменного тока имеет свои особенности и отличия от подключений с постоянным током, определяемые наличием реактивных элементов.

      Чтобы понять суть его работы, нужно пройти по всей цепочке, от простого к сложному, начиная с отдельного участка электрической цепи.

      Закон ома для участка цепи

      Закон Ома считается рабочим для различных вариантов электрических цепей. Более всего он известен по формуле I = U/R, применяемой в отношении отдельного отрезка цепи постоянного или переменного тока.

      В ней присутствуют такие определения, как сила тока (I), измеряемая в амперах, напряжение (U), измеряемое в вольтах и сопротивление (R), измеряемое в Омах. Широко распространенное определение этой формулы выражается известным понятием: сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению на конкретном отрезке цепи. Если увеличивается напряжение, то возрастает и сила тока, а рост сопротивления, наоборот, снижает ток. Сопротивление на этом отрезке может состоять не только из одного, но и из нескольких элементов, соединенных между собой последовательно или параллельно.

      Формулу закона Ома для постоянного тока можно легко запомнить с помощью специального треугольника, изображенного на общем рисунке.

      Он разделяется на три секции, в каждой из которых помещен отдельно взятый параметр. Такая подсказка дает возможность легко и быстро найти нужное значение.

      Искомый показатель закрывается пальцем, а действия с оставшимися выполняются в зависимости от их положения относительно друг друга.

      Если они расположены на одном уровне, то их нужно перемножить, а если на разных – верхний параметр делится на нижний. Данный способ поможет избежать путаницы в расчетах начинающим электротехникам.

      Закон ома для полной цепи

      Между отрезком и целой цепью существуют определенные различия. В качестве участка или отрезка рассматривается часть общей схемы, расположенная в самом источнике тока или напряжения. Она состоит из одного или нескольких элементов, соединенных с источником тока разными способами.

      Система полной цепи представляет собой общую схему, состоящую из нескольких цепочек, включающую в себя батареи, разные виды нагрузок и соединяющие их провода. Она также работает по закону Ома и широко используется в практической деятельности, в том числе и для переменного тока.

      Принцип действия закона Ома в полной цепи постоянного тока можно наглядно увидеть при выполнении несложного опыта.

      Как показывает рисунок, для этого потребуется источник тока с напряжением U на его электродах, любое постоянное сопротивление R и соединительные провода. В качестве сопротивления можно взять обычную лампу накаливания.

      Через ее нить будет протекать ток, создаваемый электронами, перемещающимися внутри металлического проводника, в соответствии с формулой I = U/R.

      Система общей цепи будет состоять из внешнего участка, включающего в себя сопротивление, соединительные проводки и контакты батареи, и внутреннего отрезка, расположенного между электродами источника тока.

      По внутреннему участку также будет протекать ток, образованный ионами с положительными и отрицательными зарядами.

      Катод и анод станут накапливать заряды с плюсом и минусом, после чего среди них возникнет разность потенциалов.

      Полноценное движение ионов будет затруднено внутренним сопротивлением батареи r, ограничивающим выход тока в наружную цепь, и понижающим его мощность до определенного предела.

      Следовательно, ток в общей цепи проходит в пределах внутреннего и внешнего контуров, поочередно преодолевая общее сопротивление отрезков (R+r).

      На размеры силы тока влияет такое понятие, как электродвижущая сила – ЭДС, прилагаемая к электродам, обозначенная символом Е.

      Что такое трансформаторы тока

      Значение ЭДС возможно измерить на выводах батареи с использованием вольтметра при отключенном внешнем контуре. После подключения нагрузки на вольтметре появится наличие напряжения U. Таким образом, при отключенной нагрузке U = E, в при подключении внешнего контура U

      ЭДС дает толчок движению зарядов в полной цепи и определяет силу тока I = E/(R+r). Данная формула отражает закон Ома для полной электрической цепи постоянного тока.

      В ней хорошо просматриваются признаки внутреннего и наружного контуров. В случае отключения нагрузки внутри батареи все равно будут двигаться заряженные частицы.

      Это явление называется током саморазряда, приводящее к ненужному расходу металлических частиц катода.

      Под действием внутренней энергии источника питания сопротивление вызывает нагрев и его дальнейшее рассеивание снаружи элемента. Постепенно заряд батареи полностью исчезает без остатка.

      Закон ома для цепи переменного тока

      Для цепей переменного тока закон Ома будет выглядеть иначе. Если взять за основу формулу I = U/R, то кроме активного сопротивления R, в нее добавляются индуктивное XL и емкостное ХС сопротивления, относящиеся к реактивным. Подобные электрические схемы применяются значительно чаще, чем подключения с одним лишь активным сопротивлением и позволяют рассчитать любые варианты.

      Сюда же включается параметр ω, представляющий собой циклическую частоту сети. Ее значение определяется формулой ω = 2πf, в которой f является частотой этой сети (Гц). При постоянном токе эта частота будет равной нулю, а емкость примет бесконечное значение. В данном случае электрическая цепь постоянного тока окажется разорванной, то есть реактивного сопротивления нет.

      Цепь переменного тока ничем не отличается от постоянного, за исключением источника напряжения. Общая формула остается такой же, но при добавлении реактивных элементов ее содержание полностью изменится.

      Параметр f уже не будет нулевым, что указывает на присутствие реактивного сопротивления. Оно тоже оказывает влияние на ток, протекающий в контуре и вызывает резонанс.

      Для обозначения полного сопротивления контура используется символ Z.

      Мощность короткого замыкания

      Отмеченная величина не будет равной активному сопротивлению, то есть Z ≠ R. Закон Ома для переменного тока теперь будет выглядеть в виде формулы I = U/Z. Знание этих особенностей и правильное использование формул, помогут избежать неправильного решения электротехнических задач и предотвратить выход из строя отдельных элементов контура.

      Источник: https://electric-220.ru/news/zakon_oma_dlja_peremennogo_toka/2018-03-02-1465

      Цепь переменного тока с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями

      По треугольнику сопротивлений можно также определить угол сдвига фаз между током и напряжением:

      Пример.  Активное  сопротивление  катушки  составляет  5 ом,  а  ее  полное сопротивление Z=30 ом. Определить угол сдвига фаз.

      Решение.

      При соs =0,25 угол =75°.

      § 56. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНЫМ, ИНДУКТИВНЫМ И ЕМКОСТНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ

      На рис. 57, а изображена цепь переменного тока, в которую  включены  последовательно  активное  сопротивление r,  индуктивность L, обладающая индуктивным сопротивлением ХL, и емкость С, обладающая емкостным сопротивлением Хс.

      Под действием переменного напряжения в этой цепи протекает переменный ток.

      Выясним, чему равно общее напряжение на за­жимах цепи. Построим векторную диаграмму то­ка и напряжений для рас­сматриваемой цепи (рис. 57, б).

      Так как сопротив­ления соединены последовательно, то в них проте­кает одинаковый ток. Отложим по горизонтали, в  выбранном  масштабе вектор тока I.

      В цепи с активным сопротивлением ток и напряжение совпа­дают  по  фазе,  поэтому вектор напряжения Uа от­кладываем по вектору тока.

      Напряжение на индуктивности опережает ток на угол  = 90°. Поэтому век­тор UL откладываем вверх

      под углом 90° к вектору тока.

      В цепи с емкостью, наоборот, напряжение отстает от тока на угол  = 90°. Поэтому вектор Uc откладываем на диаграмме вниз под углом 90° к вектору тока.

      Для определения общего напряжения, приложенного к зажимам цепи, сложим векторы UL и UС. Для этого отнимем от большего вектора UL вектор UС и получим вектор UL-UC, выражающий вектор­ную сумму этих двух напряжений. Теперь сложим векторы (UL-UC) и Ua. Суммой этих векторов будет диагональ параллелограмма – вектор U, изображающий общее напряжение на за­жимах цепи.

      На основании теоремы Пифагора из треугольника напряжений АО Б следует, что

      отсюда общее напряжение

      Определим полное сопротивление цепи переменного тока, со­держащей активное, индуктивное и емкостное сопротивления. Для этого разделим стороны треугольника напряжений АОБ на число I выражающее силу тока в цепи, и получим подобный треугольник сопротивлений А’О’Б’ (рис. 57, в). Его сторонами являются сопро­тивления r, (ХL — Хс) и полное сопротивление цепи Z.

      Пользуясь теоремой Пифагора, можно написать, что

      Отсюда полное сопротивление цепи

      Силу тока в цепи с активным, индуктивным и емкостным сопро­тивлениями определяют по закону Ома:

      На векторной диаграмме (рис. 57, б) видно, что в рассматри­ваемой цепи ток и напряжение генератора не совпадают по фазе. Из треугольника напряжений следует, что

      • Из треугольника сопротивлений
      • § 57. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ

      На рис. 58 изображена цепь переменного тока, в которую включены параллельно две катушки. Каждая из этих катушек обладает соответственно активным сопротивлением r1 и r2 и индуктивным сопротивлением XL1 и XL2.

      Полное сопротивление первой катушки

      Полное сопротивление второй катушки

      Напряжение на  зажимах  катушек  равно  напряжению генератора.

      1. Сила  тока в каждой  катушке  определяется  согласно  закону Ома:
      2. Из этих равенств можно сделать вывод, что в такой цепи токи раз­ветвляются обратно пропорционально полным сопротивлениям ветвей.
      3. Для определения угла сдвига фаз между напряжением и током
      4. в каждой катушке вычисляют  и    и по таблице тригонометрических функций находят значения углов 1 и 2.
      5. Чем больше угол сдвига фаз между напряжением и током, тем больше реактивный ток и меньше активный, тем хуже используется электрический ток в данной установке, ниже ее коэффициент мощ­ности (cos ).

      Так как первый закон Кирхгофа справедлив для цепей перемен­ного тока, то в рассматриваемой цепи общий ток определяется гео­метрическим сложением векторов (рис. 58,6).

      По горизонтали в выбранном масштабе отложим вектор напря­жения U. Так как ток в цепи с индуктивностью отстает от напря­жения, то вектор тока  I1 выбранном масштабе отложим с по­мощью транспортира под углом 1 к вектору напряжения U, а век­тор тока I2 и отложим под углом 2. Общий ток в цепи будет равен сумме векторов тока I1 и I2, который определяется с учетом выбран­ного масштаба.

      • Чтобы найти общий ток, нужно воспользоваться тем, что актив­ная составляющая общего тока — общий активный ток равен сумме активных токов ветвей:
      • а общий реактивный ток — сумме реактивных токов ветвей (если все эти реактивные токи, отстающие по фазе или все опережаю­щие):
      • После чего определяют общий ток:
      • Угол сдвига фаз между общим током и напряжением ср находят по векторной диаграмме.

      Пример. Три катушки соединены параллельно и к ним подключено перемен­ное напряжение U=100 в. Частота тока 50 гц. Активное сопротивление катушки r1=2 ом; r2=3 ом; r3=4 ом;

      1. Индуктивность катушек L1=0,04 гн; L2=0,03 гн; L3=0, 01 гн.
      2. Вычислить силу тока в каждой катушке и общий ток в цепи, а также угол сдвига фаз между током и напряжением.
      3. Решение. Индуктивное сопротивление катушек:
      4. Полное сопротивление катушек:
      5. Сила тока в катушках:

      Источник: http://fiziku5.ru/uchebnye-materialy-po-fizike/cep-peremennogo-toka-s-aktivnym-induktivnym-i-emkostnym-soprotivleniyami

      Калькулятор импеданса конденсатора • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения

      Отметим, что величина импеданса идеального конденсатора равна его реактивному сопротивлению. Однако это не идентичные величины, так как между током и напряжением в емкостной цепи существует фазовый сдвиг. Для расчетов используются указанная ниже формула:

      Здесь

      XC — реактивное сопротивление конденсатора в омах (Ом) ,

      ZLC — импеданс конденсатора в омах (Ом),

      ω = 2πf — угловая частота в рад/с,

      j — мнимая единица.

      f — частота в герцах (Гц),

      С — емкость в фарадах (Ф), и

      Для расчета выберите единицы измерения и введите емкость и частоту. Импеданс конденсатора будет показан в омах.

      График зависимости реактивного сопротивления конденсатора XC и текущего через него тока I от частоты f для нескольких величин емкости показывает обратную пропорциональную зависимость от частоты реактивного сопротивления

      Конденсатор представляет собой пассивный электрический элемент с двумя выводами, состоящий, в основном, из двух электрических проводников, часто в форме тонких металлических пластин, разделенных диэлектриком, например, пластмассовой пленкой, керамикой, бумагой или даже воздухом. Конденсаторы используются для хранения энергии в форме электрического заряда.

      Если незаряженный конденсатор подключить к источнику постоянного напряжения, он заряжается до приложенного напряжения и его зарядный ток экспоненциально уменьшается от максимального значения в начальной точке заряда до нуля. В то же время, напряжение на конденсаторе увеличивается до напряжения источника постоянного тока.

      Таким образом, когда напряжение на конденсаторе становится максимальным, ток через него достигает минимума. Скорость изменения тока определяется постоянной времени цепи, в которую включен конденсатор. Полностью заряженный конденсатор блокирует ток и действует как временный накопитель энергии.

      Идеальный конденсатор поддерживает полный заряд в течение неограниченно долгого времени даже в том случае, если отключить источник постоянного напряжения. Однако в реальной жизни конденсаторы, особенно электролитические, не могут хранить энергию постоянно, так как у них имеется относительно низкое сопротивление утечки и, следовательно, большой ток утечки.

      Если к конденсатору приложить синусоидальное напряжение, он заряжается сначала в одном направлении, а затем в противоположном. Полярность его заряда изменяется со скоростью изменения переменного напряжения. Как уже упоминалось выше, когда напряжение достигает максимума, ток становится минимальным и когда напряжение достигает минимума, ток достигает максимума. Ток через конденсатор пропорционален скорости изменения напряжения, причем ток максимален, когда напряжение изменяется быстрее всего, а это происходит, когда синусоида напряжения пересекает нулевую точку. На рисунке показан график напряжения на конденсаторе, заряда на нем и протекающего через него тока выглядит.

      В чисто емкостной цепи величина тока зависит от скорости изменения напряжения. Ток заряжает конденсатор и когда ток медленно понижается до нуля, конденсатор полностью заряжен и напряжение на нем достигает максимума. VC — напряжение, QC — заряд, IC — ток, φ = –90° = –π/2 — фазовый сдвиг. 1 — конденсатор начинает заряжаться, ток достиг положительного максимума, скорость его изменения нулевая и напряжение на конденсаторе, а также его заряд — нулевые; 2 — конденсатор полностью заряжен, ток через него равен нулю, скорость его изменения в этот момент максимальна, а напряжение на конденсаторе и его заряд в этот момент максимальны и положительны; 3 — конденсатор заряжается в противоположном направлении, ток через него достиг отрицательного максимума, скорость его изменения нулевая, напряжение и заряд конденсатора также нулевые; 4 — конденсатор полностью заряжен, ток через него нулевой, скорость его изменения максимальна, а заряд и напряжение на конденсаторе достигли своих отрицательных максимумов

      Как мы видим, напряжение на конденсаторе отстает от тока в нем по времени и фазе на 90°, так ток должен течь достаточно долго, чтобы на конденсаторе возник заряд и, соответственно, возросло напряжение. Можно также сказать, что ток опережает напряжение. Величина этого опережения зависит от соотношения величин реактивного сопротивления и активного сопротивления в цепи. Если сопротивления в цепи нет, то отставание (опережение) будет на 90° (ток нулевой, когда напряжение максимально). Этот угол называется фазовым сдвигом.

      Аналогичное явление можно наблюдать и в природе. Сравните: Солнце светит сильнее всего в астрономический полдень (солнечный свет — напряжение), однако самая жаркая часть дня обычно бывает через несколько часов после полудня (температура — ток). Или другой пример. День зимнего солнцестояния в северном полушарии (самый короткий день) — в конце декабря, однако самые холодные месяцы еще впереди. В зависимости от того, где вы живете, это будет январь или февраль. Вспомните поговорку «Солнце — на лето, зима — на мороз». Это как раз о поведении емкости, только в природной аналогии. Такой сезонный «сдвиг фаз» или отставание вызван поглощением энергии Солнца огромными массами воды в океанах. Они отдадут эту запасенную энергию, но позже — точно так же, как это делают конденсаторы.

      День зимнего солнцестояния

      Рассчитанный этим калькулятором импеданс представляет собой меру сопротивления конденсатора пропускаемому через него сигналу на определенной частоте. Емкостное реактивное сопротивление обратно пропорционально частоте приложенного переменного напряжения. Приведенные выше формула и график показывают, что реактивное сопротивление конденсатора XС мало при высоких частотах и велико при низких частотах (катушки индуктивности ведут себя с точностью до наоборот). При нулевой частоте (при постоянном напряжении) емкостное реактивное сопротивление становится бесконечно большим и прерывает протекающий ток. С другой стороны, при очень высоких частотах конденсатор проводит очень хорошо — отсюда правило, которое мы выучили в школе: конденсаторы не пропускают постоянный ток и пропускают переменный. Если частота очень высокая, конденсаторы пропускают сигнал очень хорошо.

      Импеданс измеряется в омах, так же, как и сопротивление. Импеданс мешает прохождению электрического тока так же, как и сопротивление, и показывает как сильно конденсатор противодействует прохождению тока через него. Но тогда возникает вопрос: в чем же разница между импедансом и сопротивлением? А разница заключается в зависимости импеданса от частоты приложенного сигнала. Сопротивление от частоты не зависит, а импеданс конденсаторов от частоты зависит. С увеличением частоты импеданс конденсатора уменьшается и наоборот.

      Этот калькулятор предназначен для расчета импеданса идеальных конденсаторов. Реальные конденсаторы всегда имеют некоторую индуктивность и сопротивление. Для расчета импеданса реальных конденсаторов пользуйтесь калькулятором импеданса RLС-цепей.

      Конденсаторы советского производства, выпущенные в конце 60-х гг. прошлого века

      Автор статьи: Анатолий Золотков

      Импеданс и реактивное сопротивление | Основы

      Импеданс и реактивное сопротивление

      Элемент в цепи постоянного тока можно описать, используя только его сопротивление. Сопротивление конденсатора в цепи постоянного тока рассматривается как разомкнутое соединение (бесконечное сопротивление), а сопротивление катушки индуктивности в цепи постоянного тока рассматривается как короткое соединение (нулевое сопротивление). Другими словами, использование конденсаторов или катушек индуктивности в идеальной цепи постоянного тока было бы пустой тратой компонентов. Тем не менее, они все еще используются в реальных схемах, и причина в том, что они никогда не работают с идеально постоянными напряжениями и токами.

      В отличие от цепей постоянного напряжения, в цепях переменного тока импеданс элемента является мерой того, насколько элемент сопротивляется протеканию тока, когда на него подается переменное напряжение. По сути, это отношение напряжения к току, выраженное в частотной области. Импеданс представляет собой комплексное число, состоящее из действительной и мнимой частей:

      , где Z — комплексное сопротивление. Действительная часть R представляет собой сопротивление, а мнимая часть X представляет реактивное сопротивление.Сопротивление всегда положительное, а реактивное может быть как положительным, так и отрицательным. Сопротивление в цепи рассеивает мощность в виде тепла, а реактивное сопротивление накапливает энергию в виде электрического или магнитного поля.

      Полное сопротивление резистора

      Резисторы в цепях переменного тока ведут себя так же, как и в цепях постоянного тока. В основном импеданс резистора состоит только из действительной части, которая равна сопротивлению резистора. Следовательно, импеданс резистора можно выразить как:

      , где Z — импеданс, а R — сопротивление резистора.Очевидно, что резистор не имеет реактивного сопротивления и поэтому не может накапливать энергию. Кроме того, когда к резистору приложено напряжение, ток, протекающий через резистор, будет совпадать по фазе с напряжением, как видно на этом рисунке:

      Полное сопротивление конденсатора

      Конденсаторы — это компоненты, которые вводят в цепь определенную емкость. Они используются для временного хранения электрической энергии в виде электрического поля. Хотя это определение технически правильно, оно мало что значит для любителей или даже для большинства инженеров.Возможно, более уместно сказать, что конденсаторы используются для отставания напряжения на 90 градусов от тока во временной области. Этот эффект лучше описать графически:

      Как видно из графика, напряжение конденсатора отстает от тока конденсатора. В качестве альтернативы можно сказать, что ток конденсатора опережает напряжение конденсатора на 90 градусов. Чтобы представить этот факт с помощью комплексных чисел, для импеданса конденсатора используется следующее уравнение:

      , где Z C — полное сопротивление конденсатора, ω — угловая частота (определяемая как ω = 2πf , где f — частота сигнала11 C 1 C ) емкость конденсатора.Из одной только этой формулы очевидны несколько фактов:

      • Сопротивление идеального конденсатора равно нулю.
      • Реактивное сопротивление идеального конденсатора и, следовательно, его импеданс отрицательны для всех значений частоты и емкости.
      • Эффективное полное сопротивление (абсолютное значение) конденсатора зависит от частоты и для идеальных конденсаторов всегда уменьшается с частотой.

      Полное сопротивление катушки индуктивности

      Точно так же катушки индуктивности представляют собой компоненты, которые вводят в цепь определенную индуктивность.Они используются для временного хранения электрической энергии в виде магнитного поля. Поэтому катушки индуктивности используются для отставания тока на 90 градусов от напряжения во временной области. Следующий график объясняет это явление:

      Напряжение катушки индуктивности опережает ток конденсатора на 90 градусов. Следующее уравнение используется для импеданса катушки индуктивности:

      , где Z L — импеданс данной катушки индуктивности, ω — угловая частота, а L — индуктивность катушки индуктивности.Опять же, из этой формулы можно сделать несколько выводов:

      • Сопротивление идеальной катушки индуктивности равно нулю.
      • Реактивное сопротивление идеальной катушки индуктивности и, следовательно, ее полное сопротивление положительно для всех значений частоты и индуктивности.
      • Эффективное полное сопротивление (абсолютное значение) катушки индуктивности зависит от частоты и для идеальных катушек индуктивности всегда увеличивается с частотой.

      Закон Ома

      Закон Ома изначально был сформулирован для цепей постоянного тока и гласит:

      Чтобы иметь смысл для цепей переменного тока, позже он был расширен за счет использования комплексных чисел, и новая формулировка:

      , где U — комплексное напряжение между двумя точками, I — комплексный ток, а Z — комплексное сопротивление.Поскольку импеданс всегда рассматривается как комплексное число, мы опускаем подчеркивание для импеданса в этом тексте.

      Понятие сложных напряжений и токов поначалу может сбивать с толку, поэтому давайте сначала попробуем объяснить это. Цепи переменного тока часто находятся в устойчивом состоянии, когда есть один или несколько источников питания, работающих на одной частоте, дающих синусоидальный выходной сигнал. В этом случае можно доказать, что все напряжения и токи в цепях также представляют собой колеблющиеся синусоидальные волны, причем все они колеблются с одной и той же угловой частотой ω .Однако эти напряжения и токи, вообще говоря, не совпадают по фазе. Если напряжение в цепи переменного тока задано как косинусоидальная волна, такая как эта:

      , где u(t) — напряжение между двумя точками цепи, заданное как функция времени, U M — амплитуда, ω — угловая частота, а Φ U фаза, то комплексное представление этого напряжения:

      В масштабе всей цепи обычно используется один сигнал в качестве опорного сигнала фазы.Это означает, что предполагается, что фаза этого сигнала равна нулю, а фазы всех других сигналов (напряжения и тока) определяются относительно этого эталона.

      Эквивалентные импедансы

      Последовательное соединение

      Если два импеданса соединены последовательно, эквивалентный импеданс получается простым сложением — Z e = Z 1 + Z 2 . Сложение двух комплексов легко выполняется так:

      Например, резистор 10 Ом, соединенный последовательно с конденсатором 1 мФ на частоте 100 Гц, будет иметь эквивалентное сопротивление:

      Эффективный импеданс, также называемый величиной импеданса, рассчитывается как:

      В нашем примере величина импеданса равна:

      Параллельное соединение

      Чтобы получить эквивалентный импеданс двух параллельно соединенных импедансов, мы сначала определим адмиттанс.Единицей проводимости является сименс [1 S], и это мера того, насколько легко элемент пропускает ток, а его значение обратно пропорционально импедансу:

      Эквивалентная проводимость двух параллельно соединенных импедансов равна сумме индивидуальных проводимостей:

      Если мы используем те же значения, что и в предыдущем примере, мы можем легко получить:

      Это дает величину импеданса:

      Что такое реактивное сопротивление? — Определение из WhatIs.com

      Реактивное сопротивление, обозначаемое X , представляет собой форму сопротивления, которое электронные компоненты проявляют к прохождению переменного тока (переменного тока) из-за емкости или индуктивности. В некоторых отношениях реактивное сопротивление подобно сопротивлению постоянного тока (постоянного тока) переменного тока. Но эти два явления существенно различаются и могут варьироваться независимо друг от друга. Сопротивление и реактивное сопротивление в совокупности образуют импеданс , который определяется в терминах двумерных величин, известных как комплексные числа.

      Когда переменный ток проходит через компонент, содержащий реактивное сопротивление, энергия попеременно накапливается и высвобождается из магнитного поля или электрического поля. В случае магнитного поля реактивное сопротивление является индуктивным. В случае электрического поля реактивное сопротивление является емкостным. Индуктивному реактивному сопротивлению присваиваются положительные мнимые числовые значения. Емкостному реактивному сопротивлению присваиваются отрицательные мнимые значения.

      По мере увеличения индуктивности компонента его индуктивное реактивное сопротивление становится больше в мнимом выражении, при условии, что частота поддерживается постоянной.По мере увеличения частоты для данного значения индуктивности индуктивное реактивное сопротивление увеличивается в мнимом выражении. Если L — индуктивность в генри (Гн), а f — частота в герцах (Гц), то индуктивное сопротивление + jX L в мнимых омах определяется как:

      + jX L = + j (6,2832 fL )

      , где 6,2832 приблизительно равно 2, умноженному на число пи, константа, представляющая число радианов в полном цикле переменного тока, а j представляет единичное мнимое число (положительный квадратный корень из -1).Формула также верна для индуктивности в микрогенри (мкГн) и частоты в МГц (МГц).

      В качестве реального примера индуктивного сопротивления рассмотрим катушку с индуктивностью 10 000 мкГн на частоте 2 0000 МГц. Используя приведенную выше формулу, + jX L получается + j 125,66 Ом. Если частоту удвоить до 4.000 МГц, то + jX L удвоится, до + j 251,33 Ом. Если частоту уменьшить вдвое до 1.000 МГц, то + jX L урежут вдвое, до + j 62.832 Ом.

      По мере увеличения емкости компонента его емкостное реактивное сопротивление уменьшается отрицательно (ближе к нулю) в мнимых терминах, при условии, что частота поддерживается постоянной. По мере увеличения частоты при заданном значении емкости емкостное сопротивление уменьшается отрицательно (ближе к нулю) в мнимом выражении. Если C — емкость в фарадах (Ф), а f — частота в Гц, то емкостное сопротивление -jX C в мнимых омах определяется как:

      -jX С = — j (6.2832 ФК ) -1

      Эта формула также справедлива для емкости в микрофарадах (мкФ) и частоты в мегагерцах (МГц).

      В качестве реального примера емкостного сопротивления рассмотрим конденсатор емкостью 0,0010000 мкФ на частоте 2,0000 МГц. Используя приведенную выше формулу, -jX C находится как — j 79,577 Ом. Если частоту удвоить до 4,0000 МГц, то -jX C урежут вдвое, до — j 39.789 Ом. Если частоту сократить вдвое до 1,0000 МГц, то -jX C удваивается, до — j 159,15 Ом.

      Узнать о емкостном реактивном сопротивлении | Chegg.com

      Емкостное реактивное сопротивление почти такое же, как сопротивление любого проводника. Однако это считается, когда источником является переменный ток. Обозначается XC \mathop{X}_{C}XC​ Емкостное реактивное сопротивление обратно пропорционально частоте сигнала и емкости элемента схемы. Математическое соотношение, представляющее пропорциональность емкостного сопротивления и частоты источника, имеет вид:

      XC=−12πfC\mathop{X}_{C}=-\frac{1}{2\pi fC}XC​=− 2πfC1

      С помощью приведенного выше соотношения можно рассчитать емкость элемента схемы.{2}} }Z=R2+(XL​−XC​)2​

      Где Z импеданс цепи LCR, R Сопротивление цепи LCR, XL{{X}_{L}}XL​ Емкостное реактивное сопротивление LCR цепи, а XL{{X}_{L}}XL​ Индуктивное реактивное сопротивление цепи LCR.

      Пример задачи:

      Какой будет емкость конденсатора в фарадах, если его емкостное реактивное сопротивление равно 200 Ом и он подключен к источнику питания с частотой 50 Гц?

      Решение: Дано: Емкостное сопротивление = 200 Ом

      Частота входного сигнала переменного тока f = 50 Гц

      Емкость (C)=?

      Емкость данного элемента цепи рассчитывается как:

      C=12πfXCC=\frac{1}{2\pi f\mathop{X}_{C}}C=2πfXC​1​

      C=12 ×3,14×50×200C=\frac{1}{2\times 3.14\times 50\times 200}C=2×3.14×50×2001​
      C=1314×200C=\frac{1}{314\times 200}C=314×2001​

      Следовательно, емкость данная схема в фарадах = 15,92 мкФ.

      Аналогичным образом можно вычислить частоту входного сигнала для заданных емкостного сопротивления и емкости элемента схемы. Мы также можем рассчитать угловую частоту входного источника как ω=2πf\omega =2\pi fω=2πf.

      Реактивное сопротивление — академические дети

      От академических детей

      Эта статья об электронике.Для обсуждения «реактивного» или «реактивного сопротивления» в химии см. « Реактивность» .

      При анализе электрической цепи переменного тока (например, последовательной цепи RLC) реактивное сопротивление является мнимой частью импеданса и обусловлено наличием катушек индуктивности или конденсаторов в цепи. Реактивное сопротивление обозначается символом X и измеряется в омах.

      Если X > 0, говорят, что реактивное сопротивление индуктивное

      Если X = 0, то цепь чисто резистивная, т.е.е. у него нет реактивного сопротивления.

      Если X < 0, говорят, что емкостный .


      Обратная величина реактивного сопротивления равна проводимости .

      Связь между импедансом, сопротивлением и реактивным сопротивлением определяется уравнением:

      Z = R + j X \,

      где

      Z полное сопротивление, измеренное в омах

      R сопротивление, измеренное в омах

      X реактивное сопротивление, измеряемое в омах

      Часто достаточно знать величину импеданса:

      <математика>\влево | Z \ справа | = \sqrt {R^2 + X^2} \,<математика>

      Для чисто индуктивного или емкостного элемента величина импеданса упрощается до реактивного сопротивления.

      Индуктивное реактивное сопротивление (обозначение X L ) обусловлено тем, что ток сопровождается магнитным полем; поэтому переменный ток сопровождается переменным магнитным полем; последний дает электродвижущую силу, которая сопротивляется изменениям тока. Чем больше изменяется ток, тем больше ему сопротивляется индуктор: реактивное сопротивление пропорционально частоте (следовательно, ноль для постоянного тока). Существует также разность фаз между током и приложенным напряжением.

      Индуктивное сопротивление имеет формулу

      X_L=2\pi fL \,\!

      где

      X L — индуктивное сопротивление, измеренное в омах

      f – частота, измеренная в герцах

      L – индуктивность, измеренная в генри

      Емкостное реактивное сопротивление (символ X C ) отражает тот факт, что электроны не могут проходить через конденсатор, в то время как переменный ток (AC) может: чем выше частота, тем лучше.Существует также разность фаз между переменным током, протекающим через конденсатор, и разностью потенциалов на электродах конденсатора.

      Емкостное сопротивление имеет формулу

      X_C= \frac {1} {2\pi fC} \,

      где

      X C – емкостное реактивное сопротивление, измеренное в омах.

      f – частота, измеренная в герцах

      C – емкость, измеряемая в фарадах.

      Единицы измерения СИ

      Шаблон:единицы электромагнетизма SI

      Внешние ссылки

      da:Реактаны de: Слепой es: Реакция fi: Реактансси ja:リアクタンス пл: Reaktancja pt:Reatncia

      Индуктивное реактивное сопротивление и емкостное реактивное сопротивление

      Введение

      Емкостное реактивное сопротивление определяется как реактивное сопротивление, создаваемое емкостными компонентами (конденсаторами).Это может быть выражено как. Емкостное реактивное сопротивление представляет собой сопротивление напряжения на емкостном устройстве, которое используется для временного накопления электрической энергии в виде электрического поля. Емкостное сопротивление вызывает противофазу тока и напряжения.

      Ток опережает напряжение в емкостной цепи. Напряжение управляется током в идеальной емкостной цепи. Из-за емкостного реактивного сопротивления коэффициент мощности системы или цепи улучшается.

      В чем разница между реакцией и сопротивлением?

      1.Реактивное сопротивление — это составляющая импеданса, тогда как сопротивление — это постоянная составляющая сопротивления.

      2. Значение реактивного сопротивления всегда является комплексным числом, но сопротивление всегда должно быть действительным числом.

      3. Сопротивление в полностью индуктивной или емкостной цепи равно нулю, а реактивное сопротивление в полностью резистивной цепи равно нулю.

      4. Из-за реактивного сопротивления будут изменяться как амплитуда, так и фаза тока. Ток и напряжение всегда будут в фазе из-за сопротивления.

      5. На значение реактивного сопротивления влияет частота питания, но значение сопротивления не зависит от частоты питания.

      6. Индуктивное сопротивление для источника постоянного тока должно быть равно 0, а емкостное сопротивление должно быть неограниченным. Сопротивление для питания постоянным током останется прежним.

      7. Реакции обозначены буквами и. Термин «сопротивление» используется для описания способности человека сопротивляться чему-либо

      .

      8. Из-за аспекта реактивного сопротивления коэффициент мощности в реактивном сопротивлении либо опережает, либо отстает.Когда реактивное сопротивление равно нулю, мощность в сопротивлении равна единице.

      Электрическое реактивное сопротивление

      Определяется как поток в электрической цепи, который течет в направлении, противоположном течению тока. Чем меньше ток для этого подаваемого напряжения, тем сильнее реактивное сопротивление. В магнитных и электрических полях реактивное сопротивление ведет себя по-разному. В магнитном поле реактивное сопротивление противостоит изменениям тока, а в электрическом поле сопротивляется изменениям напряжения.

      Индуктивное сопротивление

      Обозначается символом XL и образуется при наличии индуктивного элемента, например катушки индуктивности.Индуктивный элемент может использоваться для хранения электрической энергии в виде магнитного поля, что является одним из его применений. Направление тока, создаваемого индуктивным сопротивлением, явно противоположно направлению основного тока в соответствии с законом Ленца. Это может привести к задержке мощности между кривыми напряжения и тока.

      Емкостное реактивное сопротивление

      Обозначается символом XC и образуется при наличии емкостного элемента, такого как конденсаторы.В отличие от индуктивного элемента, емкостной элемент способствует накоплению электрической энергии в виде электрического поля. Противоположность напряжения на конденсаторах вызывает емкостное реактивное сопротивление. В результате этого также возникает отставание между током и напряжением. В индуктивной цепи оптимальное отставание составляет 90 градусов, а в емкостной цепи идеальное опережение напряжения по току составляет 90 градусов.

      Читайте также: HC Verma Solutions Class 11 Глава 5 Ньютоновский закон движения

      Часто задаваемые вопросы

      В.Что такое электрическое реактивное сопротивление и что оно означает?

      Ответ: Из-за своей индуктивности и емкости электрическое реактивное сопротивление описывается как поток в элементе цепи, который течет в направлении, противоположном току. При том же приложенном напряжении, если реактивное сопротивление выше, ток будет ниже. Хотя реактивное сопротивление очень похоже на электрическое сопротивление, оно различается в нескольких областях. При прохождении переменного тока через электрическую цепь или элемент изменяются как фаза, так и амплитуда тока.Кроме того, энергия запасается в элементе, содержащем реактивное сопротивление.

      Q. У индуктивного и емкостного реактивного сопротивления разные формулы?

      Ответ: Это последствие известно как РЕАКТИВНОСТЬ, оно обозначается буквой X и формулируется как X = XL XC или X = XC X L. В цепи с индуктивным сопротивлением 50 Ом и емкостным сопротивлением 25 Ом последовательно, чистое реактивное сопротивление, или X, составляет 50 Ом, 25 Ом или индуктивное сопротивление 25 Ом.

      Почтовая навигация

      Электрическое реактивное сопротивление | Единицы измерения Wiki

      В электрических и электронных системах реактивное сопротивление представляет собой противодействие элемента цепи изменению электрического тока или напряжения из-за индуктивности или емкости этого элемента.Накопленное электрическое поле сопротивляется изменению напряжения на элементе, а магнитное поле сопротивляется изменению тока. Понятие реактивного сопротивления похоже на электрическое сопротивление, но они отличаются в нескольких отношениях.

      Емкость и индуктивность являются неотъемлемыми свойствами элемента, как и сопротивление; их реактивное действие проявляется не при постоянном постоянном токе, а только при изменении условий в цепи. Таким образом, реактивное сопротивление зависит от скорости изменения и является постоянным только для цепей с переменным током постоянной частоты.При векторном анализе электрических цепей сопротивление представляет собой действительную часть комплексного импеданса, а реактивное сопротивление — мнимую часть. Оба используют одну и ту же единицу СИ, ом.

      Идеальный резистор имеет нулевое реактивное сопротивление, а идеальные катушки индуктивности и конденсаторы полностью состоят из реактивного сопротивления.

      Анализ[]

      В векторном анализе реактивное сопротивление используется для вычисления изменений амплитуды и фазы синусоидального переменного тока, проходящего через элемент цепи. Он обозначается символом .

      Для расчета импеданса необходимы как реактивное сопротивление, так и сопротивление. В некоторых схемах один из них может доминировать, но приблизительное знание второстепенного компонента полезно, чтобы определить, можно ли им пренебречь.

      где
      • — импеданс, измеренный в омах.
      • — сопротивление, измеренное в омах.
      • — реактивное сопротивление , измеряемое в омах.

      И величина, и фаза импеданса зависят как от сопротивления, так и от реактивного сопротивления.

      где комплексное сопряжение

      Величина представляет собой отношение амплитуд напряжения и тока, а фаза представляет собой разность фаз напряжения и тока.

      Емкостное реактивное сопротивление[]

      Основная статья: Емкость

      Емкостное реактивное сопротивление является сопротивлением изменению напряжения на элементе. Емкостное реактивное сопротивление обратно пропорционально частоте сигнала (или угловой частоте ω) и емкости . [1]

      Конденсатор состоит из двух проводников, разделенных изолятором, также известным как диэлектрик.

      На низких частотах конденсатор имеет разомкнутую цепь, так как ток в диэлектрике отсутствует. Напряжение постоянного тока, приложенное к конденсатору, вызывает накопление положительного заряда на одной стороне и отрицательного заряда на другой стороне; электрическое поле из-за накопленного заряда является источником противодействия току. Когда потенциал, связанный с зарядом, точно уравновешивает приложенное напряжение, ток становится равным нулю.

      При питании от сети переменного тока конденсатор накапливает лишь ограниченное количество заряда, прежде чем разность потенциалов изменит полярность и заряд рассеется. Чем выше частота, тем меньше будет накапливаться заряд и тем меньше сопротивление току.

      Индуктивное реактивное сопротивление[]

      Основная статья: Индуктивность

      Индуктивное реактивное сопротивление является сопротивлением изменению тока на элементе. Индуктивное сопротивление пропорционально частоте сигнала и индуктивности.

      Катушка индуктивности состоит из спирального проводника. Закон электромагнитной индукции Фарадея дает противоЭДС (напряжение, противодействующее току) из-за скорости изменения плотности магнитного потока через петлю с током.

      Для индуктора, состоящего из катушки с петлями, это дает.

      ПротивоЭДС является источником противодействия течению тока. Постоянный постоянный ток имеет нулевую скорость изменения и рассматривает катушку индуктивности как короткое замыкание (обычно она изготавливается из материала с низким удельным сопротивлением).Переменный ток имеет усредненную по времени скорость изменения, пропорциональную частоте, что вызывает увеличение индуктивного сопротивления с частотой.

      Соотношение фаз[]

      Фаза напряжения на чисто реактивном устройстве (прибор с нулевым сопротивлением) отстает от тока в радианах для емкостного сопротивления и опережает тока в радианах для индуктивного сопротивления. Обратите внимание, что без знания как сопротивления, так и реактивного сопротивления невозможно определить соотношение между напряжением и током.

      Разные знаки емкостного и индуктивного сопротивления обусловлены фазовым коэффициентом импеданса.

      Для реактивного компонента синусоидальное напряжение на компоненте находится в квадратуре (разность фаз) с синусоидальным током через компонент. Компонент попеременно поглощает энергию из цепи, а затем возвращает энергию в цепь, поэтому чистое реактивное сопротивление не рассеивает мощность.

      См. также[]

      Ссылки[]

      1. Pohl R. W. Elektrizitätslehre. — Берлин-Геттинген-Гейдельберг: Springer-Verlag, 1960.
      2. Попов В. П. Основы теории цепей. – М.: Высшая школа, 1985, 496 с. (На русском).
      3. Küpfmüller K. Einführung in die theoretische Elektrotechnik, Springer-Verlag, 1959.
      4. Янг, Хью Д.; Роджер А. Фридман и А. Льюис Форд (2004) [1949]. Sears and Zemansky’s University Physics (11-е изд.). Сан-Франциско: Аддисон Уэсли. ISBN 0-8053-9179-7.
      1. ↑ Ирвин, Д. (2002). Базовый анализ инженерных цепей , стр. 274. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc.

      Внешние ссылки[]

      Что такое Импеданс Реактивный Импеданс Треугольник

      Импеданс:

      Полное сопротивление цепи переменного тока называется импедансом. Противодействие создается резистором, катушкой индуктивности и конденсатором.


      [wp_ad_camp_1]
      Сопротивление обозначается буквой «Z».единицей импеданса в системе СИ является ом (Ом). Также название импеданса передает представление о том, что Z «препятствует» фазному току I, точно так же, как сопротивление R сопротивляется мгновенному току i

      В цепях переменного тока импеданс Z равен

      Реактивное сопротивление (X):

      Реактивное сопротивление в цепи – это сопротивление переменному току, вызванное индуктивностью и емкостью, равное разнице между емкостным и индуктивным реактивными сопротивлениями. Выражается в 0HMS.

      Индуктивное сопротивление (X

      L )

      индуктивное реактивное сопротивление — это элемент реактивного сопротивления в цепи, вызванный собственной индуктивностью.Индуктивное сопротивление объединено в Ом

      Здесь L — индуктивность катушки В Генри

      Реактивное сопротивление емкости (X

      C )

      Емкостное реактивное сопротивление — элемент реактивного сопротивления в цепи, обусловленный емкостью. Емкостное реактивное сопротивление объединяется в омах.

      Здесь C — емкость катушки в омах.

      Треугольник импеданса:

      Как правило, импеданс можно рассчитать по треугольнику импеданса.Из треугольника импеданс Z равен

      .

      Здесь индуктивное сопротивление больше емкостного. Х Л > Х С

      Здесь емкостное сопротивление больше индуктивного. Х С > Х Л

      Для сопротивления импеданс чисто резистивный, а реактивное сопротивление равно нулю, тогда как для конденсатора и катушки индуктивности импеданс чисто реактивный, а сопротивление равно нулю.

      Для чисто резистивной цепи


      [wp_ad_camp_1]
      Для чистой индуктивной цепи

      Для чисто емкостной цепи

      Полное сопротивление Z L и Z C не зависит от частоты.На низкой частоте, когда ω=0, тогда Z L =0 и Zc= ∞, что соответствует установившемуся режиму постоянного тока. По этой причине индуктор действует как короткое замыкание, а конденсатор действует как разомкнутая цепь. Для высокой частоты ω=∞ тогда Zc =0 и Z L = ∞. Тогда конденсатор действует как короткое замыкание, а индуктор действует как разомкнутая цепь.

      Фазовый угол:

      Фазовый угол — это разность фаз между напряжением, приложенным к импедансу, и током, протекающим через него. Фазовый угол дает временную зависимость между током в цепи и напряжением.Обозначается ϕ. Фазовый угол математически выражается как

      Косинус угла мощности дает значение коэффициента мощности.

      [wp_ad_camp_1]

      Ключевые моменты об импедансе:

      • Общее сопротивление (сопротивление + индуктивность + емкость) переменному току называется импедансом
      • Косинус угла мощности дает значение коэффициента мощности цепи
      • Частота = 0 индуктивная цепь как короткое замыкание, емкостная цепь действует как разомкнутая цепь
      • Частота = ∞, индуктивная цепь действует как разомкнутая цепь, а емкостная цепь действует как короткое замыкание.

0 comments on “Реактивное сопротивление емкостного элемента: Страница не найдена — ELQUANTA.RU

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.