www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Расчет цепей переменного тока

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

Комментарии к статье Комментарии к статье

Кроме резисторов, обладающих некоторым сопротивлением, в электрические цепи могут включаться катушки индуктивности и конденсаторы. Для постоянного тока их поведение просто и очевидно - катушка обладает некоторым сопротивлением, обычно небольшим, равным сопротивлению провода, которым она намотана, а конденсатор тока не проводит, и его сопротивление можно считать бесконечно большим (исключение - оксидные конденсаторы, имеющие небольшой ток утечки). Совершенно по-иному эти элементы ведут себя на переменном токе. В частности, на выводах катушки возникает ЭДС индукции, а ток через конденсатор начинает протекать, периодически перезаряжая пластины. Расскажем об этом подробнее.

Переменный ток назван так потому, что он непрерывно изменяется во времени. Можно придумать множество всяких видов переменного тока, но обычно мы имеем дело с периодическим процессом, повторяющимся через определенный интервал времени, называемый периодом Т. Обратная ему величина называется частотой процесса: f = 1/Т. Это число колебаний или циклов за секунду.

Немаловажное значение имеет и форма колебаний. Удобнее всего ее наблюдать с помощью осциллографа. Колебания могут быть периодической последовательностью импульсов, прямоугольными, треугольными и, вообще, какими угодно. Но оказывается, что любое, самое сложное периодическое колебание можно представить в виде суммы самых простых, синусоидальных колебаний с частотами f, 2f, 3f и т. д. Первое колебание с частотой f называют основной гармоникой, последующие - второй, третьей и т. д. гармониками. Математически это называется разложением в ряд Фурье, и таким способом чаще всего и анализируют прохождение сложных колебаний через различные радиотехнические цепи. Мы же пока займемся синусоидальными колебаниями, как основой любого, более сложного анализа.

Синусоидальное (гармоническое) напряжение описывается функцией U = Umsin(ωt - φ0), график которой показан на рис. 11.

Расчет цепей переменного тока

Аргументом функции является текущее время t, в зависимости от которого и изменяется напряжение U. Остальные величины служат параметрами колебания: Um - амплитудное значение напряжения, или просто амплитуда; ω = 2πf - угловая частота; φ0 - начальная фаза. Чтобы лучше понять значения этих параметров, на рис. 12, а, б, в показано, как влияют на колебания изменения амплитуды, частоты и начальной фазы.

Расчет цепей переменного тока

Когда говорят о переменном напряжении или токе, чаще всего имеют в виду их эффективные (действующие) значения U, I, равные 0,7 (точнее, 1 /√2) от амплитудных Um, lm, т. е. U = 0,7Um, I = 0,7lm. Расчеты можно производить как с амплитудными, так и с эффективными значениями, результат будет получаться, разумеется, в тех же значениях.

Надо еще раз заметить, что это верно только для чисто синусоидального сигнала. Сигналы другой формы имеют совершенно другие соотношения между амплитудными, средними и эффективными значениями. Для сигнала прямоугольной формы, например, амплитудные значения напряжения и тока равны эффективным, а для сигнала в виде коротких импульсов амплитуда может в десятки раз превосходить эффективное значение. Среднее же за период значение чисто переменного тока (без постоянной составляющей) равно нулю.

Соотношение между амплитудным и эффективным значением несинусоидального сигнала изменяется при прохождении им цепей с реактивными элементами, что надо постоянно иметь в виду. Обращайте внимание и на то, какие значения показывают используемые вами измерительные приборы. Простой пример измерения сетевого напряжения: вольтметр магнитоэлектрической системы, реагирующий на среднее значение, покажет 0, вольтметр электромагнитной системы - эффективное значение 220 В, вольтметр с пиковым детектором - более 300 В. Но вернемся к расчетам на переменном токе.

Если в цепи имеются только активные сопротивления, расчет производится точно так же, как и в цепях постоянного тока с помощью закона Ома и правил Кирхгофа. Иное дело, если в цепи установлены катушки индуктивности и конденсаторы. Обычная алгебра здесь уже не пригодна, и необходимо пользоваться комплексными числами.

Полное сопротивление катушки индуктивности складывается из активного сопротивления провода и индуктивного сопротивления обмотки. Последнее имеет характерные особенности: во-первых, оно растет пропорционально частоте переменного тока (на постоянном токе оно равно нулю), во-вторых, напряжение, которое выделяется на нем, опережает ток на 90° по фазе. Отношение индуктивного сопротивления катушки к активному называется добротностью и составляет обычно от нескольких единиц для низкочастотных катушек до нескольких сотен для высокочастотных.

Конденсаторы, как правило, имеют весьма высокую добротность, и их емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте. Напряжение на конденсаторе отстает на 90° по фазе от тока. Индуктивное и емкостное сопротивления называются реактивными. В отличие от активных, на них не рассеивается мощность - она лишь может накапливаться в катушке и конденсаторе и отдаваться обратно в цепь. По этой причине реактивные сопротивления являются не действительными, а мнимыми величинами и при расчетах перед их обозначением ставится знак j = √-1. Далее все алгебраические операции производятся обычным образом с учетом правил: 1/j = -j, j2 = -1.

Полное сопротивление цепи Z = r + jX содержит действительную часть - активное сопротивление r и мнимую часть - реактивное сопротивление X, причем XL = jωL, XC - 1/jωC = - j/ωC. Индуктивное XL и емкостное XC сопротивления имеют разные знаки, что и указывает на опережение или отставание напряжения на данном сопротивлении относительно тока. В ряде случаев полезно знать абсолютное значение, или модуль полного сопротивления IZI=√r2+X2.

В качестве примера найдем полное сопротивление цепи, содержащей резистор, катушку индуктивности и конденсатор (рис. 13): Z=r+jωL+1/jωC = r+j(ωL-1/jωC) = r+jX.

Расчет цепей переменного тока

Мы видим, что активное сопротивление r от частоты не зависит, в то время как реактивное X зависит, и весьма значительно. На рис. 14 приведены графики, показывающие, как изменяются с частотой индуктивное, емкостное и общее реактивное сопротивления цепи X. Последнее обращается в нуль на некоторой частоте ω0 - резонансной частоте.

Расчет цепей переменного тока

На резонансной частоте индуктивное сопротивление равно емкостному, а знаки у них разные, поэтому они и компенсируются. Легко найти:ω0L = 1/ω0С; ω02 = 1/LC. Отсюда получается широко известная формула Томсона для резонансной частоты колебательного контура, состоящего из катушки и конденсатора: f0 = 1/(2π√LC).

Раз уж мы заговорили о контуре, то полезно упомянуть еще один важный параметр - добротность контура. Она равна отношению модуля р реактивного сопротивления катушки или конденсатора на резонансной частоте (где они равны) к активному сопротивлению r: Q = р/r. Если конденсатор имеет пренебрежимо малые потери, что обычно выполняется, то добротность контура равна добротности катушки. Реактивное сопротивление на резонансной частоте можно узнать, не вычисляя самой резонансной частоты: р = √L/C. Добротность получается максимальной (конструктивной) и может достигать нескольких сотен, если сопротивление r является лишь сопротивлением провода катушки и никаких дополнительных сопротивлений в цепь не включено.

Полное сопротивление цепи, показанной на рис. 13, можно изобразить точкой в системе координат, где по горизонтальной оси отложены активные сопротивления, а по вертикальной - реактивные (рис. 15).

Расчет цепей переменного тока

Именно так обычно и изображают числа на комплексной плоскости. При низкой частоте в цепи преобладает емкостное (отрицательное реактивное) сопротивление и точка расположится значительно ниже горизонтальной оси (случай ω→0). На резонансной частоте Z = r, а X = 0. На частотах, выше резонансной, точка расположится выше горизонтальной оси (случай ω-∞). Геометрическое место всех точек для разных частот образует вертикальную прямую линию, и на любой частоте очень легко графически найти модуль полного сопротивления, как показано для некоторой частоты ω>ω0.

Пусть теперь выводы цепи (см. рис. 13) присоединены к источнику переменного напряжения U (генератору стандартных сигналов с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением), частоту которого можно изменять (рис. 16).

Расчет цепей переменного тока

Ток в цепи по-прежнему находится с помощью закона Ома: I = U/Z. Разумеется, ток будет переменным, с той же самой частотой, что и у источника, и если U - это эффективное значение напряжения, то и I будет эффективным значением тока. Но ведь Z - комплексная величина! Значение тока тоже получится комплексным, что означает сдвиг тока по фазе относительно приложенного напряжения.

Поступим проще: поделим напряжение на модуль полного сопротивления и получим модуль тока: |l| =U/|Z|. Нужно узнать фазу тока? Она у нас уже есть - это угол <р на графике рис. 15.

Действительно, для низких частот ток через емкостное сопротивление опережает напряжение (φ отрицательно), на резонансной частоте φ = 0, на высоких частотах ток через индуктивное сопротивление отстает от напряжения (φ положительно). Теперь нам легко построить резонансные кривые - значения амплитуды (рис. 17,а) и фазы тока (рис. 17,б) в последовательном резонансном контуре в зависимости от частоты.

Расчет цепей переменного тока

Вопрос для самопроверки. Постройте (хотя бы приблизительно) графики зависимости напряжения на катушке и на конденсаторе в зависимости от частоты в этом эксперименте (для контура, показанного на рис. 16). Попробуйте также ответить на вопрос, во сколько раз это напряжение больше (или меньше) напряжения генератора при добротности контура Q - 100? Ответ нужен с точностью не выше нескольких процентов.

Ответ. Контур состоит из последовательно включенных генератора, активного сопротивления, индуктивности и емкости. Для того чтобы узнать напряжение на катушке и на конденсаторе, надо ток в цепи помножить на сопротивление этих элементов. На резонансной частоте реактивные сопротивления катушки и конденсатора равны, но противоположны по знаку, поэтому компенсируются. Ток в цепи равен U/r. Напряжения на катушке UL и конденсаторе Uc равны друг другу, противофазны и составляют Up/r = UQ. Таким образом, на резонансной частоте они в Q = 100 раз больше напряжения генератора.

При понижении частоты ток в цепи уменьшается, реактивное сопротивление катушки также уменьшается, поэтому напряжение на катушке UL стремится к нулю. Емкостное же сопротивление растет, поэтому напряжение на конденсаторе Uc уменьшается не так быстро и стремится не к нулю, а к напряжению генератора U. Это легко усмотреть из схемы рис. 16 - на самых низких частотах емкостное сопротивление намного больше индуктивного и активного, поэтому практически все напряжение генератора оказывается приложенным к конденсатору.

При повышении частоты (выше резонансной) ток в цепи и емкостное сопротивление уменьшаются и Uс стремится к нулю. Напряжение же на катушке UL из-за увеличения ее реактивного сопротивления стремится не к нулю, а к напряжению генератора.

Графики частотной зависимости напряжений UL и UC похожи на график тока (рис. 17), но боковые ветви графиков приподняты, в первом случае - справа (в области высоких частот), во втором случае - слева (в области низких частот), как показано на рис. 61.

Расчет цепей переменного тока

Автор: В.Поляков, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Блокнот Радиоаматора 2004 (архив за год)

журналы Моделист-конструктор 1979 (архив за год)

книга Физика полета. Стасенко А.Л., 1988

книга Радиолюбительская УКВ аппаратура. Алексеев С.М., 1957

статья Изолировщик на термоизоляции. Типовая инструкция по охране труда

статья Особенности монтажа электропроводок. Общие положения

справочник Сервисные меню зарубежных телевизоров. Книга №7

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]