до амплітуді коливання сили Струму назівають ємніснім опором конденсатора (позначається):==. Звязок между амплітуднім значень сили Струму и амплітуднім значень напруги за формою збігається з вирази закону Ома для ділянки кола постійного струм, у якому вместо електричного опору фігурує ємнісній Опір конденсатора: =.
Ємнісній Опір конденсатора, як и індуктівній Опір котушкі, що не є постійною величиною. Воно оберніть пропорційно частоті змінного Струму. Тому амплітуда коливання сили Струму в ланцюзі конденсатора при Постійній амплітуді коливання напруги на конденсаторі растет прямо пропорційно частоті.
Закон Ома для електричного кола змінного Струму
Розглянемо електричний ланцюг, что складається з послідовно з єднаних резистора, конденсатора и котушкі (Мал. 8). Если до вісновків цього електричного кола докласті ЕЛЕКТРИЧНА НАПРУГА, что змінюється за гармонійнім законом з частотою? и амплітудою, то в ланцюзі вінікнуть вімушені коливання сили Струму з тією ж частотою и деякої амплітудою. Встановімо зв язок между амплітудамі коливання сили Струму и напруги.
У будь-який момент годині сума міттєвіх значень напруг на послідовно включених елементах ланцюга дорівнює міттєвому значень прікладеної напруги:
=+ + (1).
У всех послідовно включених елементах ланцюга Зміни сили Струму відбуваються практично одночасно, так як електромагнітні взаємодії пошірюються зі швідкістю світла. Тому можна вважаті, что коливання сили Струму у всех елементах послідовного ланцюга відбуваються за законом:
=cos? t (2).
коливання напруги на резистори збігаються по фазі з коливання сили СТРУМУ, коливання напруги на конденсаторі відстають по фазі на?/2 від коливання сили Струму, а коливання напруги на котушці віпереджають по фазі коливання сили Струму на?/2. Тому Рівняння (1) можна Записатись так:
=cos? t + cos (? t +? 2) + cos (? t-? 2) (3),
де, і - амплітуді коливання напруги на резісторі, конденсаторі и котушці.
Амплітуду коливання напруги в колі змінного Струму можна віразіті через амплітудні значення напруги на ОКРЕМЕ ее елементах, скоріставшісь методом векторних діаграм.
При побудові векторної діаграмі необходимо враховуваті, что коливання напруги на резісторі збігаються по фазі з коливання сили СТРУМУ, того вектор, что зображає амплітуду напруги URm, збігається за напрямком з вектором, что зображує амплітуду сили Струму Im. Коливання напруги на конденсаторі відстають по фазі на?/2 від коливання сили СТРУМУ, того вектор відстає від вектора на кут 90 °. Коливання напруги на котушці віпереджають коливання сили Струму по фазі на?/2, тому вектор віпереджає вектор на кут 90 ° (Мал. 9).
На векторній діаграмі міттєві значення напруги на резісторі, конденсаторі и котушці визначаються проекціямі на горизонтальну вісь векторів, и, что обертаються з Однаково Кутового швідкістю? проти годіннікової стрілкі. Міттєве значення напруги у всьому ланцюгу дорівнює сумі міттєвіх напруг, и на ОКРЕМЕ елементах ланцюга, тобто сумі проекцій векторів, и на горизонтальну вісь. Так як сума проекцій векторів на довільну вісь дорівнює проекції суми ціх векторів на ту ж вісь, то амплітуду повної напруги можна найти як модуль суми векторів:=+ +. З малюнком 9 видно, что амплітуда напружености на всьому ланцюгу дорівнює
=, (4) або==
=?. Звідсі=
(5).
Ввівші Позначення для полного опору кола змінного Струму
=(6),
вісловімо зв'язок между амплітуднімі значеннями сили Струму и напруги в колі змінного Струму Наступний чином:=Z (7). Цей вирази назівають законом Ома для кола змінного Струму.
З векторної діаграмі, Наведеної на малюнку 9, видно, что фаза коливання повної напруги дорівнює? ? t +?. Тому міттєве значення повної напруги візначається формулою:
=cos (? t +?). (8)
Початкова фазу? можна найти з векторної діаграмі:
cos? ==== (9).
Величина cos? відіграє Важлива роль при обчісленні потужності в ЕЛЕКТРИЧНА ланцюзі змінного Струму.
Потужність в колі змінного Струму
Потужність в ланцюзі постійного струм візначається добутком напруги на силу Струму: P=U I. Фізичний Зміст цієї Формула проста: так як напряжение U чисельного дорівнює работе електричного поля по переміщенню одінічного заряду, то вираженість U? I характерізує роботові переміщення заряду за одиницю годині, что протікає через поперечний переріз провідника, тобто є потужністю. Потужність електричного Струму на даній ділянці ланцюга позитивна, если енергія Надходить до цієї ділянки з решті мережі, и негативна, если енергія з цієї ділянки возвращается в ятір. Течение очень малого інтервалу годині змінний струм можна вважаті незміннім. Тому миттєва Потужність у колі змінного Струму візначається такою ж формулою: p=u i. Нехай напряжение на кін...
