Сопротивления в цепи переменного тока

Электрическое устройство, преобразующее электрическую энергию во внутреннюю, называется активным сопротивлением.

Активное сопротивление.

Уравнения колебаний силы тока и напряжения:

Графики колебаний силы тока и напряжения.

Вывод: В проводнике с активным сопротивлением колебания силы тока совпадают по фазе с колебаниями напряжения.

Векторная диаграмма.

Закон Ома.

Вывод: В резисторе идут необратимые превращения электрической энергии во внутреннюю, сила тока и напряжение меняются по одному гармоническому закону и совпадают по фазе.

Мощность в цепи с активным сопротивлением

Цепь переменного тока с индуктивным сопротивлением.

Сопротивление, вызываемое эдс самоиндукции, называется индуктивным и обозначается буквой Х L. Индуктивное сопротивление катушки зависит от скорости изменения тока в катушке и ее индуктивности L: X L = 2πfL Х L индуктивное сопротивление, Ом; Lиндуктивность катушки, Гн. u=U m cosω t i=I m cos(ωt- ½π) Колебания силы тока отстают на ½π от колебаний напряжения Р=0 i=u/Х L

Емкостное сопротивление в цепи переменного тока.

u=U m cosω t i=I m cos(ωt+½π) Колебания силы тока опережают колебания напряжения на ½π Р=0 i=u/Х C X C = 1/(2πfC) X C = 1/(ωC) Х C емкостное сопротивление, Ом; Сумкость конденсатора, Ф.

Переменный ток способен течь в цепи, содержащей как активное сопротивление, так индуктивное или емкостное сопротивление.

Задания Тип сопротивления АктивноеИндуктивноеЕмкостное 1 Упрощенная схема включения в цепь 2Пропускная способность сопротивлений Пропускает постоянный и переменный ток Пропускает переменный ток и не пропускает постоянный 3Формула Мгновенное Значение а)напряжения б)силы тока u=Umcosωt i= Imcosωt u=Umcosω t i=Imcos(ωt- ½π ) u=Umcosωt i=Imcos(ωt+½π) 4Графики колебаний силы тока и напряжения Их пояснение Колебания силы тока и напряжения совпадают по фазе Колебания силы тока отстают на ½π Колебания силы тока опережают колебания напряжения на ½π

Продолжение таблицы Задания АктивноеИндуктивноеЕмкостное 5 Формула сопротивлений R=ρl/sX L =ωLX c=1/ωc 6 График зависимости сопротивлений от частоты 7Закон Ома для мгновенных значений i=u/Ri=u/x L i=u/x c 8Амплитудное значение силы тока и напряжения Im=Um/R Um=ImR Im=Um/ωL Um=ImωL Im=Umωc Um=Im/ωc 9Превращение энергии тока Во внутреннюю энергию проводника В Энергию магнитного поля катушки В энергию электрического поля конденсатора 1010 Векторная диаграмма ui u i i

Проверь себя !

1. Частота тока увеличилась в 4 раза. Как изменится индуктивное сопротивление? А – уменьшится в 4 раза. В – увеличится в 4 раза. С – не изменится.

2.Как изменится накал лампы включенной последовательно с конденсатором, если частоту тока увеличить? А – увеличится. В – уменьшится. С – не изменится.

3. Электроплитку можно питать постоянным и переменным током. Будет ли разница в накале спирали, если напряжение, измеренное вольтметром для обоих случаев одинаково? А – будет. В – не будет. С – в зависимости от мощности электроплитки.

4. Как изменится индуктивное сопротивление катушки, включенной в цепь переменного тока, если в катушку вставить железный сердечник. А – увеличится. В – уменьшится. С – не изменится.

5. Емкость в цепи переменного тока увеличили в 2 раза, а частоту уменьшили в два раза. Как изменится емкостное сопротивление? А – увеличится в два раза. В – уменьшится в 2 раза. С – увеличится в 8 раз.

6. При включении конденсатора в цепь переменного тока на его обкладках колебания напряжения: А – отстают по фазе от силы тока на 1/2π В – опережают по фазе силу тока на 1/2π С – совпадает по фазе с колебаниями силы тока.

Ответы 1.В2.А3.В 4.А5.В6.А МОЛОДЕЦ !!!

Домашнее задание: §17-20§17-20