Практикум по электричеству и магнетизму. Солодуха А.М - 54 стр.

UptoLike

54
Величина R
L
= wL имеет размерность сопротивления и называется ин-
дуктивным сопротивлением. Индуктивное сопротивление обусловлено про-
тиводействием э.д.с. самоиндукции, уменьшающей действующий ток, что
эквивалентно появлению сопротивления. Из сравнения (5) и (7) видно, что
изменение тока i и напряжения U, которое будем называть изменением на-
пряжения на индуктив-
ности, совершаются в
разных фазах, причем
фаза тока на
2
p
отстает
от фазы напряжения.
А это значит, что мак-
симум напряжения на-
ступает на Т/4 (по вре-
мени) и π/2 (по фазе)
раньше, чем максимум
тока (рис. 5), где Т период синусоидальных колебаний тока и напряжения.
Cдвиг фаз обусловлен тормозящим действием электродвижущей си-
лы самоиндукции. Она препятствует как возрастанию, так и убыванию то-
ка в цепи. Поэтому максимум тока наступает позднее максимума напряже-
ния. Вторая диаграмма этой цепи представлена на рис. 6.
3. Емкость С в цепи переменного тока
В цепи постоянного тока конденсатор представ-
ляет бесконечно большое сопротивление. Для цепи пе-
ременного тока емкость представляет собой конечное
сопротивление, т. к., попеременно заряжаясь и разря-
жаясь, конденсатор обеспечивает движение электриче-
ских зарядов.
Рассмотрим цепь, содержащую конденсатор ем-
костью С (омическим сопротивлением и индуктивностью пренебрегаем),
который периодически заряжается и разряжается (рис. 7). Пусть к
конденсатору приложено переменное синусоидальное напряжение
0
sin
ω
cC
UUt
=
. (8)
В любой момент времени заряд q конденсатора равен произведению емко-
сти С конденсатора на напряжение U
C
:
0
sin
ω
С C
q
СU СUt
==
. (9)
Емкость конденсатора измеряется в фарадах (Ф). Если q 1 Кл, а U = 1 В,
то С = 1 Ф. Таким образом, один фарад равен электрической емкости кон-
денсатора, при которой заряд 1 Кл создает на конденсаторе разность по-
тенциалов 1 В.
Если за малый промежуток времени dt заряд конденсатора изменяет-
ся на dq, то это значит, что в подводящих проводах идет ток силой
U
с
Рис. 7
i, U
L
i
U
0L
U
L
i
0
Рис. 5
t
Ось
U
0
L
i
0
Рис. 6
2
p
      Величина RL = wL имеет размерность сопротивления и называется ин-
дуктивным сопротивлением. Индуктивное сопротивление обусловлено про-
тиводействием э.д.с. самоиндукции, уменьшающей действующий ток, что
эквивалентно появлению сопротивления. Из сравнения (5) и (7) видно, что
изменение тока i и напряжения U, которое будем называть изменением на-
                                                    пряжения на индуктив-
i, UL                                               ности, совершаются в
                                U0
  U0L                                               разных фазах, причем
   i0              UL
                                L
                                                                  p
                                                    фаза тока на    отстает
                                       p                          2
                            t                       от фазы напряжения.
                                       2            А это значит, что мак-
                          i                   Ось симум напряжения на-
                                               i0   ступает на Т/4 (по вре-
            Рис. 5                    Рис. 6        мени) и π/2 (по фазе)
                                                    раньше, чем максимум
тока (рис. 5), где Т – период синусоидальных колебаний тока и напряжения.
      Cдвиг фаз обусловлен тормозящим действием электродвижущей си-
лы самоиндукции. Она препятствует как возрастанию, так и убыванию то-
ка в цепи. Поэтому максимум тока наступает позднее максимума напряже-
ния. Вторая диаграмма этой цепи представлена на рис. 6.
                                3. Емкость С в цепи переменного тока
                           В цепи постоянного тока конденсатор представ-
                     ляет бесконечно большое сопротивление. Для цепи пе-
        Uс           ременного тока емкость представляет собой конечное
                     сопротивление, т. к., попеременно заряжаясь и разря-
       ~             жаясь, конденсатор обеспечивает движение электриче-
    Рис. 7           ских зарядов.
                           Рассмотрим цепь, содержащую конденсатор ем-
костью С (омическим сопротивлением и индуктивностью пренебрегаем),
который периодически заряжается и разряжается (рис. 7). Пусть к
конденсатору приложено переменное синусоидальное напряжение
                                  U c = U 0C sin ωt .                 (8)
В любой момент времени заряд q конденсатора равен произведению емко-
сти С конденсатора на напряжение UC:
                                   q = СU С = СU 0C sin ωt .          (9)
Емкость конденсатора измеряется в фарадах (Ф). Если q – 1 Кл, а U = 1 В,
то С = 1 Ф. Таким образом, один фарад равен электрической емкости кон-
денсатора, при которой заряд 1 Кл создает на конденсаторе разность по-
тенциалов 1 В.
     Если за малый промежуток времени dt заряд конденсатора изменяет-
ся на dq, то это значит, что в подводящих проводах идет ток силой
                                    54