2.7 Идеальный конденсатор в цепи переменного тока
Конденсатор будет периодически перезаряжаться, что обусловит протекание через него зарядного тока (I), пропорционального скорости изменения заряда.
;
имеет
размерность сопротивления(Ом) и называется
емкостным сопротивлением.
Т
ок
через конденсатор опережает по фазе
напряжение на конденсаторе на угол 90
градусов.
,
– реактивная мощность.
2.8 Цепь переменного тока, содержащая последовательно соединенные резистивный элемент, индуктивную катушку и конденсатор.
Напряжения на индуктивности емкости сдвинуты относительно друг друга на 180°, их алгебраическая сумма называется реактивным напряжением.
=
-амплитуда
реактивного напряжения.
знак
зависит от соотношения величин напряжений
на индуктивности и емкость.
а)
-
цепь имеет активно-индуктивный
характер.Напряжение на зажимах цепи
опережает по фазе ток на угол фи.UrиU
образуют треугольник напряжения.
мощности:
активная:
реактивная:
полная:
b
б)
в)
При
равенстве реактивных сопротивлений,
индуктивности, емкости, будут равны
падения напряжений
,
в этом случае напряжения на зажимах
цепи совпадают по фазе с током и цепь
имеет активный характер.
закон Ома для цепи синусоидального тока с последовательным соединением активного сопротивления.
2.9. Активная и реактивная составляющие тока. Проводимость в цепях переменного тока.
Множитель
представляет собой комплекс, имеет
размерность сопротивления и обозначается
числом
Его называют комплексным сопротивлением:
Как
и всякий комплекс,
можно записать в показательной форме.
Модуль комплексного сопротивления
принято обозначать через
Точку над
не ставят, потому что принято ставить
ее только над такими комплексными
величинами, которые отображают
синусоидальные функции времени.
В
общем случае
имеет некоторую действительную часть
и некоторую мнимую часть
где
– активное сопротивление;
– реактивное сопротивление.
Под
комплексной проводимостью
понимают величину, обратную комплексному
сопротивлению
:
Единица
комплексной проводимости – См (Ом-1).
Действительную часть ее обозначают
через
,
а мнимую – через
.
;
;
.
При использовании комплексной проводимости закон Ома записывают так:
где
– активная составляющая тока;
– реактивная составляющая тока;
– напряжение на участке цепи, сопротивление
которого равно
.
Полная проводимость и ее составляющие образуют треугольник проводимости:
В зависимости от соотношения индуктивности и емкости проводимость ветвей меняется знак угла сдвига фаз между током и напряжением на входе цепи.
В связи с этим возможно 3 случая:
Ток отстает по фазе от напряжения. Цепь имеет активно-индуктивный характер.
I опережает по фазе U. Цепь имеет активно-емкостной характер.
Ток и напряжение на входе цепи совпадают по фазе. Это свидетельство о чисто активном характере нагрузки.
