Константин Михайлович 2006 год
в цепи переменного тока
-1
FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.
Email: Нажмите что бы посмотреть
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
При прохождении тока через проводник свободные электроны испытывают соударения с атомами кристаллической решетки, передавая им часть своей энергии. При этом внутренняя энергия проводника увеличивается (он нагревается и оказывает сопротивление току)
Такой вид сопротивления называется активным (есть еще один вид сопротивления – реактивное, не вызывающее нагрева проводника и обусловленное другими процессами)
Колебания напряжения и силы тока на активном сопротивлении совпадают по фазе
Активное сопротивление в цепи переменного тока
Какое значение тока можно использовать для расчета работы и мощности тока ?
Понятно, что необходимо брать усредненное значение, называемое действующим значением силы тока (т.е действие переменного тока заменяется действием постоянного тока, дающего такой же тепловой эффект)
Im
Iд
t,c
i,A
Ясно, что конденсатор – это разрыв в цепи (подобно разомкнутому выключателю), поэтому постоянный ток конденсатор не проводит
Замкнем цепь и понаблюдаем движение электронов в цепи:
Мы видим, что ток между обкладками конденсатора по прежнему не идет, однако вследствие перезарядки конденсатора через лампочку идет переменный ток – т.е. конденсатор проводит переменный ток
- емкостное сопротивление
ω - циклическая частота протекающего тока
С – электроемкость конденсатора
ν - частота тока
Сопротивление конденсатора уменьшается с ростом частоты, значит конденсатор хорошо проводит высокочастотные колебания и плохо – низкочастотные, а постоянный ток вообще не проводит
С1
С2
С2>C1
XС1
XС2
то заряд на конденсаторе равен:
тогда сила тока в цепи:
Колебания тока на конденсаторе опережают колебания напряжения на π/2
Катушка индуктивности – это обычный проводник с необычной формой, обладающий активным сопротивлением.
Поэтому катушка хорошо проводит постоянный ток, значение которого ограничено только его активным сопротивлением
L
Явление самоиндукции возникает только в моменты включения и выключения (препятствует любому изменению тока)
Замкнем цепь и сравним яркость горения лампочек 1 и 2
Л1
Л2
В цепи сопротивление R поберем равным активному сопротивлению L
R
L
Лампочка Л1 горит гораздо ярче, чем Л2
Почему ?
ω - циклическая частота протекающего тока
L – индуктивность катушки
ν - частота тока
Индуктивное сопротивление увеличивается с ростом частоты, значит катушка хорошо проводит низкочастотные колебания и плохо – высокочастотные, а для постоянного тока оно равно нулю
Ток в катушке индуктивности отстает от напряжения π/2
Правило:
C I V I L
Индуктивность в цепи переменного тока
СОПРОТИВЛЕНИЕ
активное
реактивное
индуктивное
емкостное
Реальные электрические цепи содержат все виды сопротивлений (активное, индуктивное и емкостное), поэтому ток в реальной цепи зависит от ее полного (эквивалентного) сопротивления, а сдвиг фаз определяется величиной L и C цепи
R
XL
XC
Эти свойства позволяют создать:
1. Различные частотные фильтры – схемы, позволяющие выделить из всего сигнала (например от магнитофона) НЧ и ВЧ составляющие:
Вход сигнала от магнитофона
ВЧ
НЧ
! Объясните на основе свойств конденсатора и катушки действие частотного фильтра, представленного на схеме
Используя различные значения R, L и C, можно создавать фильтры с заданными параметрами (полосой пропускания)
Эти свойства контура широко применяются в радио и телеприемной и передающей аппаратуре для селекции сигналов