Законы Ома и Кирхгофа в цепях переменного тока

В цепях переменного тока наряду с омическим – активным сопротивле­нием, существует и так называемое реактивное сопротивление - емкостное и индуктивное, вызванное наличием в рассматриваемом участке цепи соответст­вующих реактивных элементов – конденсаторов (емкостей) и/или индуктивно­стей. Полное сопротивление участка цепи переменного тока, который включает активное сопротивление R, емкость C (электрический конденсатор) и индук­тивность L, выражается комплексным сопротивлением Z. (Рис 2.4.) действи­тельная часть которого равна омическому (активному) сопротивлению участка цепи, а мнимая часть равна реактивному сопротивления этого участка:

2.3.

где R – активное сопротивление цепи переменного тока,

2.4

– индуктивное сопротивление, L – величина индуктив­ности цепи переменного тока, w - круговая частота, f – циклическая частота.

2.5

X _C – емкостное сопротивление электрической цепи, С - емкость цепи переменного тока.

§ Комплексное сопротивление участка цепи часто также на­зывают «импеданс»:цепи.

Для участка цепи переменного тока действует обобщенный закон Ома:

U = Z×I

где U – падение напряжения на участке цепи, I - величина тока протекающего по данному участку. Отметим, что величины U, I и Z есть вектора на ком­плексной плоскости

Т.к. сопротивление цепи переменного тока имеет комплексный характер, то величины тока и напряжения переменного тока тоже являются комплекс­ными величинами. При этом наличие индуктивности и емкости в цепях пере­менного тока вызывает фазовый сдвиг между током и напряжением в цепи

2.6

где величина фазового сдвига j определяется соотношением между активной и реактивной составляющими полного сопротивления участка цепи:

2.7

Для цепей переменного тока также применимы законы Кирхгофа. Однако в этом случае процедура расчетов усложняется, поскольку из-за комплексного характера сопротивления цепи переменного тока требуется проведение расчетов фазовых сдвигов между токами и напряжением в каждой ветви электрической цепи.

Дата добавления: 2015-03-31