Физика. Электромагнитные колебания. Квантовая теория излучения. Иваницкая Ж.Ф. - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

также совпадают по фазе с колебаниями напряжения на выходе
источника ЭДС.
Так как начальная фаза этих коле-
баний равна нулю, геометрически U
R
изображается вектором длиной I
0
R,
направленным вдоль оси х (рис. 4.4).
О
36
4.4. Конденсатор в цепи переменного тока.
Векторная диаграмма напряжения на конденсаторе
Теперь в цепи с источником переменной ЭДС присутству-
ет только конденсатор емкостью С (рис. 4.5).
По второму правилу Кирхгофа
ε
= U
C
.
Напряжение на конденсаторе
.
C
q
C
=U От-
сюда
.cos
0
tCqиcos
0
t
C
q
ωε
==
ωε
Тогда
сила тока в контуре определяется выра-
жением
),
2
cos()
0
2
cos(sin
00
π
ω
π
ωωω
−=−== tCεωtCε
dt
dq
I −= tI
где I
0
– амплитудное значение тока, равное
ε
0
ω
C.
По закону Ома
C
R
0
I
0
ε
=
где величина
С
R
C
ω
1
=
– емкост-
ное сопротивление. Тогда колебания напряжения на конденса-
торе, определяемые как
),
2
(cos
0
0
π
t
C
I
IRU
CC
== −
ω
ω
(4.6)
отстают от колебаний напряжения в цепи по фазе на
.
2
π
На векторной диаграмме такое ко-
лебание изобразится вектором, равным
по величине
C
I
ω
0
и расположенным под
углом
2
π
−=
α
RIU
R 0
к оси х (рис. 4.6).
=
х
Рис. 4.4
C
I
U
C
ω
0
=
2
π
−
x
Рис. 4.
Рис. 4.5
t
ωεε
cos
0
=
также совпадают по фазе с колебаниями напряжения на выходе
источника ЭДС.
    Так как начальная фаза этих коле- О
                                                        х
баний равна нулю, геометрически UR      U R = I0 R
изображается вектором длиной I0R,
направленным вдоль оси х (рис. 4.4).          Рис. 4.4


        4.4. Конденсатор в цепи переменного тока.
    Векторная диаграмма напряжения на конденсаторе
    Теперь в цепи с источником переменной ЭДС присутству-
ет только конденсатор емкостью С (рис. 4.5).
                         По второму правилу Кирхгофа ε = UC.
                                                              q
                     Напряжение на конденсаторе U C = . От-
                                                              C
                           q
     ε = ε 0 cos ω t сюда    = ε 0 cos ω t и q = ε 0C cos ω t. Тогда
                           C
       Рис. 4.5      сила тока в контуре определяется выра-
                     жением
          dq                                   π                 π
     I=      = − ε0ω C sin ωt = ε0ω C cos(ω t − ) = I 0 cos(ω t − ),
          dt                                   2                 2
где I0 – амплитудное значение тока, равное ε0ω C.
                         ε                        1
    По закону Ома I 0 = 0 где величина RC =         – емкост-
                         RC                     ωС
ное сопротивление. Тогда колебания напряжения на конденса-
торе, определяемые как
                                I0          π
                  U C = IRC =      cos(ω0t − ),                         (4.6)
                                ωC          2
                                                                π
отстают от колебаний напряжения в цепи по фазе на                   .
                                                                2
    На векторной диаграмме такое ко-                                      x
лебание изобразится вектором, равным                    −
                                                            π
             I                                              2
по величине 0 и расположенным под
            ωC
                                                   I0
            π                               UC =
углом α = − к оси х (рис. 4.6).                    ωC
            2                                           Рис. 4.6
                                 36

Страницы