Катушка индуктивности в цепи переменного тока

РЕЗИСТОР В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Сопротивление электрической цепи, в котором электрическая энергия необратимо переходит в другой вид энергии (тепловую, световую и т.д.) называют активным сопротивлением (R).

Рис. 2

Если в цепи, содержащей только сопротивление R (рис.2), протекает синусоидальный то i = I_msin(), то по закону Ома напряжение, приложенное к элементу равно u_R = Ri = RI_m sin() = U_m sin), где амплитуды тока и напряжения связаны соотношением:

U_m = = I_mR, (3)

а их начальные фазы одинаковые: _u = _I, т.е. ток и напряжение на активном элементе совпадают по фазе, как показано на рис.2. Если разделим правую и левую части выражения (3) на , то получим закон Ома для действующих значений напряжения и тока для активного элемента:

Если катушку индуктивности подключить к источнику переменного напряжения, то через нее пойдет переменный ток (рис.3). Вокруг проводника с переменным током создается переменное магнитное поле, которое по закону электромагнитной индукции наводит в катушке ЭДС. индукции и ток индукции, направленный против основного тока. Но говорят не об уменьшении тока, а об увеличении сопротивления катушки за счет явления самоиндукции - X_L.Это индуктивное сопротивление катушки. В отличие от активного сопротивления его называют реактивным: .

Рис.3

Если в цепи с индуктивным элементом протекает синусоидальный ток i = I_msin), то по закону электромагнитной индукции напряжение на индуктивном элементе равно:

u_L = - e_L = L di/dt = wLI_m cos() = U_m sin(+π/2) =U_msin(), где U_m = = I_mwL (4) и = +π/2

т.е на индуктивном элементе напряжение опережает ток по фазе на π /2.

Разделив правую и левую части выражения (4) на , получим закон Ома для действующих значений напряжения и тока индуктивного элемента:

Дата добавления: 2014-12-16