Лекция 5. 1. Цепи переменного тока, содержащие источник ЭДС, подчиняющуюся закону V = Vosinωt:

Основные выводы.

1. Цепи переменного тока, содержащие источник ЭДС, подчиняющуюся закону V = V _osin ωt:

а) Цепь, содержащая активное сопротивление R: V = V _osin ωt, I = RV _osin ωt.

б) Цепь, содержащая емкость С: V = V _osin ωt, I = Х_CV _oсоs ωt = I _osin(ωt + p/2), где Х_C = 1/Сω — емкостное сопротивление (ток опережает напряжение на четверть периода).

в) Цепь, содержащая индуктивность L: V = V _osin ωt, I = – X_LV _oсоs ωt = I _osin(ωt – p/2), где X_L = Lω — индуктивное сопротивление (ток отстает от напряжения на четверть периода).

2. Цепь, содержащая R, С и L и источник ЭДС, подчиняющейся закону V = V _osin ωt, описывается уравнением: , где 2 β = R/L и = 1/CL. Решением этого уравнения является выражение q = q ₀cos (ωt – ψ), где и . Амплитуды напряжение на емкости и тока в цепи равны, соответственно:

и

Тот же результат может быть получен методом векторных диаграмм.

3. Связь между напряжением и током может быть выражена:

V = ZI _o соs (ωt + φ)

где — импеданс и tgφ = (X_L – X_C) / R — сдвиг фаз. В цепи наступает резонанс по напряжению на емкости при частоте

.

Резонанс по току наступает при частоте

.

4. Переменный ток протекает в цепи, содержащей конденсатор. В проводниках цепи имеется ток проводимости, тогда как в конденсаторе тока проводимости, который связан с движением носителей заряда, существовать не может. Поэтому необходимо заключить, что в конденсаторе происходит некоторый процесс, который как бы замыкает ток проводимости. Этот процесс, эквивалентный электрическому току, называется током смещения — I_см.

5. Ток смещения также как и ток проводимости порождает магнитное поле, т.е. закон Ампера можно записать в виде:

.

6. Ток смещения эквивалентен изменяющемуся потоку электрического поля:

.

Дата добавления: 2014-01-06