26. Параметры цепи с ёмкостью, с активным сопротивлением и ёмкостью

Ток в цепи с емкостью опережает по фазе напряжение на угол п/2. Физически это объясняется тем, что напряжение на емкости возникает за счет разделения зарядов на его обкладках в результате прохождения тока. Сле­довательно, напряжение появляется только после возникновения тока. Выведем закон Ома для цепи с емкостью.

Введем обозначение:

Тогда выражение закона Ома можно представить в следующем виде: - для амплитудных значений; - для действующих значений

Из формул следует, что ем­костное сопротивление Х_с уменьшается с ростом ча­стоты f. Это объясняется тем, что при большей частоте через поперечное сечение диэлектрика в единицу времени протекает большее количество электричества при том же напряжении, что эквивалентно уменьше­нию сопротивления цепи.

Цепь с RC: Задаемся то­ком . Тогда напряжение на активном со­противлении . Напряжение на емкости отстает по фазе от тока на угол п/2: и . . . I=U/Z.

Сдвиг фаз между током и напряжением определя­ется из треугольника сопротивлений:

, .

28. Параметры неразветвленной цепи с rlc

Если в неразветвленной цепи с RLC протекает синусоидальный ток , то он создает падение напряжения на всех участках цепи. Мгновенное значение напряжения цепи определяется по формуле . Так как в рассматриваемой цепи включены 2 реакт сопр-я, и , то возможны 3 режима работы цепи: > ; < ; = ; Знак перед углом сдвига фаз зависит от режима работы цепи. Если в рассматриваемой цепи преобладает индуктивное напряжение (сопротивление) т.е. , то цепь имеет индуктивный характер и U опережает по фазе ток I (+ . (С емкостью тоже самое, только наоборот). . Закон Ома для неразветвленной цепи с RLC: Знак и значение угла можно определить из треугольника сопротивлений: или . Полная мощность цепи определяется по формуле: . ; .

29. Резонанс токов

Резонансом токов называют такое явление в цепи с параллельным колебательным контуром, ко­гда ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением источника.

Найдем условие резонанса токов. Согласно опреде­лению, ток совпадает по фазе с напряжением U. Сле­довательно, проводимость контура должна быть чисто активной, а реактивная проводимость равна нулю.

Условием резонанса токов является равенство нулю реактивной проводимости контура.

Сформулируем признаки резонанса токов: а) сопротивление контура Z, максимальное и чисто активное; б) ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает практи­чески минимального значения; в) реактивная составляющая тока в катушке равна емкостному току, причем эти токи могут во много раз превышать ток источника.

Физически это объясняется тем, что при малых потерях в контуре (при малом R) ток источника тре­буется только для покрытия этих потерь. Ток в кон­туре обусловлен обменом энергией между катушкой и конденсатором. В идеальном случае (контур без по­терь) ток источника отсутствует.