65. ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Рассмотрим цепь, состоящую из сопротивления R. Влиянием индуктивности и емкости для простоты пренебрегаем. К зажимам цепи приложено синусоидальное напряжение u = Umsin?t. По закону Ома мгновенное значение тока будет равно: i = u/r =(Um / r)sin?t = Im sin?t.

Формула мощности для цепи переменного тока с активным сопротивлением такая же, как формула мощности для цепи постоянного тока: P=I2R.Активным сопротивлением обладают все проводники. В цепи переменного тока практически только одним активным сопротивлением обладают нити ламп накаливания, спирали электронагревательных приборов и реостатов, дуговые лампы и прямолинейные проводники большой длины.

Рассмотрим цепь переменного тока, содержащую катушку с индуктивностью L без стального сердечника. Для простоты будем считать, что активное сопротивление катушки очень мало и им можно пренебречь.

С наибольшей скоростью изменяется ток около своих нулевых значений. Около максимальных значений скорость изменения тока падает, а при максимальном значении тока прирост его равен нулю. Таким образом, переменный ток меняется не только по величине и направлению, но также и по скорости своего изменения. Переменный ток, проходя по виткам катушки, создает переменное магнитное поле. Магнитные линии этого поля, пересекая витки своей же катушки, индуктируют в них ЭДС самоиндукции. Так как индуктивность катушки в нашем случае остается неизменной, ЭДС самоиндукции будет зависеть только от скорости изменения тока. Наибольшая скорость изменения тока имеет место около нулевых значений тока. Следовательно, наибольшее значение ЭДС самоиндукции имеет в те же моменты.

В начальный момент времени ток резко и быстро увеличивается от нуля, а поэтому имеет отрицательное максимальное значение. Так как ток увеличивается, то ЭДС самоиндукции по правилу Ленца должна препятствовать изменению тока. Поэтому ЭДС самоиндукции при возрастании тока будет иметь направление, обратное току. Скорость изменения тока по мере приближения его к максимуму уменьшается. Поэтому ЭДС самоиндукции также уменьшается, пока, наконец, при максимуме тока, когда изменения его будут равны нулю, она не станет равной нулю.

Переменный ток, достигнув максимума, начинает убывать. По правилу Ленца ЭДС самоиндукции будет мешать току убывать и, направленная уже в сторону протекания тока, будет его поддерживать.

При дальнейшем изменении переменный ток быстро убывает до нуля. Резкое уменьшение тока в катушке повлечет за собой также быстрое уменьшение магнитного поля и в результате пересечения магнитными линиями витков катушки в них будет индуктироваться наибольшая ЭДС самоиндукции.

Так как ЭДС самоиндукции в цепях переменного тока непрерывно противодействует изменениям тока, то, чтобы дать возможность току протекать по виткам катушки, напряжение сети должно уравновешивать ЭДС самоиндукции. То есть напряжение сети в каждый момент времени должно быть равно и противоположно ЭДС самоиндукции.

Величина XL = ?L называется индуктивным сопротивлением, которое представляет собой своеобразное препятствие, которое оказывает цепь изменениям тока в ней.

Величина XC = 1/(?C) называется емкостным сопротивлением, которое, как и индуктивное сопротивление, зависит, от частоты переменного тока.

Автор: Косарева О.А.

<< Назад: Получение переменного тока

>> Вперед: Колебательный контур

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Микроэкономика. Шпаргалка

▪ Уголовный процесс. Конспект лекций

▪ Информатика и информационные технологии. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Умный пластырь для контроля потоотделения 24.08.2019 Ученые из Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkley, США) разработали новые датчики, которые могут в режиме реального времени измерять скорость потоотделения и определять количество электролитов и метаболитов в поте. Датчик выглядит как пластырь и легко клеится на кожу. В будущем подобный анализ пота сможет заменить анализ крови, а пластырь - укол иглы. Новые датчики содержат спиральную микроскопическую трубку - микрофлюидное устройство, - которая собирает пот с кожи. Отслеживая скорость прохождения пота через микрофлюидную систему, датчики могут сообщать о том, как сильно человек потеет. Микрофлюидная трубка также оснащена химическими сенсорами, которые могут определять количество в поте электролитов (минеральных соединений, способных проводить электрический заряд), таких как калий и натрий, и метаболитов - например, глюкозы. Разработчики придумали новую конструкцию сенсора: они нанесли трубку-датчик на лист пластикового пластыря с помощью технологии рулонной печати - подобно тому, как печатают газеты в типографии. Этот метод позволяет производить большое количество одноразовых пластырей по низкой цене и за короткое время. Чтобы проверить, что пот может сказать о состоянии здоровья человека в режиме реального времени, исследователи провели эксперимент с несколькими добровольцами, которым приклеили пластырь на лоб, предплечье, подмышки и верхнюю часть спины. Пока участники исследования ехали на велотренажере, датчики измеряли уровень потоотделения и определяли количество натрия и калия в поте. Данные показали, что интенсивность потоотделения указывает на общую потерю жидкости в организме во время упражнений. Ученые также попытались определить с помощью "датчика пота" уровень глюкозы у здоровых людей и у пациентов, больных диабетом. Затем они сравнили данные с результатами анализа крови. В этом случае показатели не совпали, поэтому сейчас анализ пота не может заменить анализ крови - по крайней мере в тестах на уровень глюкозы. Исследователи планируют подробнее изучить соотношения в двух видах анализа.

Другие интересные новости:

▪ Электромобиль поднимается быстрее

▪ Озеленение городов защитит от глобального потепления

▪ Увидь, понюхай, прикоснись - телевидение завтрашнего дня

▪ Внешний оптический привод I-O Data DVR-UW8DP2

▪ Новая технология слежения за малыми судами

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Узлы радиолюбительской техники. Подборка статей

▪ статья У нас дважды два тоже четыре, да как-то бойчее выходит. Крылатое выражение

▪ статья Почему ценность денег определяется золотом? Подробный ответ

▪ статья Актинидия амурская. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Люминесцентные лампы с улучшенной цветопередачей. Особенности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Резонанс маятников. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025