Якщо говорять про значеннях змінної напруги, е.р.с. або струму, то, як правило, мають на увазі їх діючі значення.
Діапазон напруг і струмів, що використовуються в електротехніці дуже широкий. Зазвичай прилади для вимірювання змінних струмів і напруг градуюють в діючих значеннях.
У багатьох випадках основні характеристики електротехнічних пристроїв можуть бути отримані і описані за допомогою відомих з курсу фізики інтегральних понять (скалярних величин): струму, електрорушійної сили (е.р.с.), напруги. При такому описі сукупність електротехнічних пристроїв розглядають як електричний ланцюг, що складається з джерел і приймачів електричної енергії, якi характеризуються е.р.с. Е, струмом I, напругою U. Джерела і приймачі електричної енергії, що є основними елементами електричного кола, з'єднують проводами для забезпечення замкнутого шляху для електричного струму. Для включення і відключення електротехнічних пристроїв застосовують комутаційну апаратуру (вимикачі, рубильники, тумблери). Крім цих елементів в електричний ланцюг можуть включатися електричні прилади для вимірювання струму, напруги, потужності.
Для аналізу ланцюгів змінного струму як правило користуються схемами заміщення складеними з ідеальних елементів: резистивного R, ємнісного C, індуктивного L, джерела е.р.с. E, джерела струму J.
До ідеальним резистивним елементам можуть бути віднесені реостати, більшість електронагрівальних пристроїв; резистори.
До ємнісним відносяться конденсатори.
Прикладом індуктивного ідеального елемента електричного кола є індуктивна котушка.
Ідеальним джерелом може служити енергосистема та промислова мережа змінного струму.
Таким чином, оскільки RLC - ланцюги знайшли застосування практично у всіх електричних ланцюгах різних пристроїв, у разі їх застосування в змінних електричних ланцюгах, необхідно враховувати їх вплив на зміну фази напруги та струму.
2. Елементи R, L, C в ланцюзі синусоїдального струму і фазові співвідношення між їх напругою і струмом
Хай через кожен елемент протікає синусоїдальний струм, описуваний законом:
Електрична схема послідовного з'єднання представлена ??на рис. 3.1
Рис. 3.1. Електрична схема послідовного RLC з'єднання
Тоді, згідно компонентним рівнянням і з урахуванням синусоидальности струму отримуємо:
;
;
.
Напруги на елементах в ланцюзі синусоїдального струму так само синусоидальности і мають ту ж частоту, але інші амплітуди і початкові фази. Враховуючи стандартну запис напруги, отримуємо табл. 3.1:
Табл. 3.1-Напруга і частота синусоїдального струму на R, L, C-елементах
RLC
Напруга на опорі збігається з струмом по фазі, напруга на ємності відстає від струму на 90 0, напруга на індуктивності випереджає струм на 90 0. Визначимо миттєву та активну потужності на кожному елементі:
;
;
.
На рис. 3.2 можемо поспостерігати поведінку струму, напруги та потужності на кожному елементі окремо:
а)
б)
в)
Рис. ...
