Дослідження електричного кола зміного струму з активним та індуктивним опором

Дослідження електричного кола зміного струму з активним та індуктивним опором

Послідовне коло змінного струму з активним, ємнісним та індуктивним опорами. Будь-яке реальне електричне коло змінного струму містить активний опір (опір провідників, нагрівальних приладів і т. ін.), ємнісний опір (ємність провідників, конденсаторів) та індуктивний опір (обмотки електродвигунів, котушки електромагнітних приладів). Розглянемо електричне коло з активним, ємнісним та індуктивним навантаженнями, які з’єднані послідовно (мал. 157) (таке коло ще називають послідовним колом змінного струму).

Якщо до такого кола під’єднати двопроменевий осцилограф, то ми будемо спостерігати осцилограми коливань сили струму і напруги, які не збігаються за фазою. Змінюючи індуктивність котушки (вносячи залізне осердя) або ємність батареї конденсаторів, будемо спостерігати, що змінюється і різниця фаз. Отже, різниця фаз ф між коливаннями сили струму і напруги залежить від співвідношення між ємнісним та індуктивним опорами. Якщо и = £/_simof, то. Врахувавши зсув фаз між струмом і напругою в колі з мішаним опором, можна аналітично вивести формулу повного опору. Нехай до кола підведено змінну напругу В електричному колі проходитиме струм

\Формулу для опору повного кола можна вивести і за допомогою векторних діаграм (мал. 158). Оскільки коливання напруги на активному навантаженні збігається з коливаннями сили струму, то спад напруги на активному опорі UR відкладаємо вздовж осі струму. Коливання напруги на котушціUL випереджають коливання сили струму на

Векторнасума векторів UR, UL та Uc дорівнює напрузі генератора. З мал. 158, а видно, щоде спади напруг на відповідних опорах можна виразити як. Тоді повний опір кола об числюється за формулою За діаграмою опорів (мал. 158, б) легко визначити зсув фаз між напругою джерела струму і струмом у колі: Паралельне коло змінного струму з активним, ємнісним та індуктивним опорами. При паралельному з’єднанні резистора, котушки та конденситора (мал. 159) повний опір визначається формулою Сила струму в коліструми, що проходять через активний та реактивні елементи відповідно. На мал. 160 показано векторну діаграму сил струмів у колі з паралельним з’єднанням активного та реактивного навантажень. Зсув фаз