Синусоидальный ток в индуктивности

Пусть через индуктивность L проходит ток , тогда напряжение на индуктивности изменяется по закону

.

Полученное выражение показывает, что напряжение на индуктивности опережает ток на угол . Под фазовым сдвигом тока относительно напряжения понимается разность начальных фаз напряжения и тока . Амплитуды, так же как и действующие значения напряжения и тока, связаны соотношениями, подобными закону Ома:

; .

Величина , имеющая размерность сопротивления, называется индуктивным сопротивлением; обратная ей величина называется индуктивной проводимостью. Итак, . Если , то - индуктивное сопротивление постоянному току равно нулю.

Мгновенная мощность, поступающая в индуктивность

где - реактивная мощность индуктивности.

Кривая мгновенной мощности, приведенная на рис. 1.28 показывает, что мощность в цепи в течение времени Т/4 положительна, то есть за этот промежуток времени энергия поступает из генератора в цепь и запасается в магнитном поле катушки. В течение второй четверти периода энергия возвращается из магнитного поля катушки в генератор. Таким образом, происходит колебание энергии между источником и индуктивностью, и активная мощность, поступающая в индуктивность, равна нулю.

Синусоидальный ток в емкости

Пусть через емкость проходит ток , тогда напряжение на емкости запишется в виде

.

Полученное выражение показывает, что ток опережает приложенное напряжение на угол . Фазовый сдвиг . Таким образом, в отличие от цепи с индуктивностью, где , фазовый сдвиг тока относительно напряжения в случае емкости отрицателен. Амплитуды и действующие значения напряжения и тока связаны соотношениями

.

Величина называется емкостным сопротивлением. Обратная ей величина называется емкостной проводимостью. Следовательно, .

Если , то , т.е. емкость представляет разрыв для постоянного тока, который при постоянном напряжении не протекает через емкость.

Мгновенная мощность, поступающая в емкость

,

где – реактивная мощность емкости.

Кривая мгновенной мощности (рис. 1.29) показывает, что в течение первой четверти периода мощность положительна, т.е. за этот промежуток времени энергия поступает от источника в цепь и временно запасается в электрическом поле емкости. В течение второй четверти периода мощность отрицательна, т.е. за этот промежуток времени она возвращается из электрического поля конденсатора в генератор. Таким образом, так же как и в случае индуктивности, происходит колебание энергии между источником и емкостью, причем активная мощность равна нулю.

Дата добавления: 2014-01-06