Указания по обработке результатов эксперимента. Мгновенное значение тока и напряжения:

Мгновенное значение тока и напряжения:

i=I_m sinω t, u=U_m sin(ω t + φ),

где i и u – мгновенные значения напряжения и тока, I_m и U_m – амплитуды напряжения и тока. Зная амплитуды можно определить действующие значения тока и напряжения .

Цепь переменного тока с активным сопротивлением показана на рис. 15.

Активное сопротивление – это сопротивление, в котором электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию. Это необратимый активный процесс преобразования энергии, который количественно определяется сопротивлением R. Полное сопротивление цепи на рис. 15 положительное вещественное число Z = R. Используя законом Ома можно рассчитать действующее значение тока .

Напряжение на активном сопротивлении совпадает по фазе с током (φ =0). Угол φ в этом случае разность фаз между напряжением и током.

Цепь переменного тока с индуктивностью показана на рис. 16.

Индуктивностью L теоретически обладают все проводники с током. Но в некоторых случаях эта индуктивность пренебрежимо мала. Значительна индуктивность у обмоток или катушек, состоящих из большого числа витков провода.

 

Индуктивная катушка – физический элемент электрической и электронной цепи, в котором под действием тока происходит образование и концентрация магнитного поля.

Индуктивное сопротивлениезависит от частоты тока и от индуктивности катушки X_L=ω L (Ом). Индуктивное сопротивление – это положительное мнимое число. Полное сопротивление цепи на рис. 16 Z =jX_L.

Напряжение на индуктивности опережает ток на 90° (φ =90°).

Применив закон Ома рассчитаем действующее значение тока через индуктивность .

Цепь переменного тока с емкостью показана на рис. 17.

Элементом электрической цепи, обладающей значительной емкостью, является конденсатор.

Конденсатор – физический элемент электрической и электронной цепи предназначенный для накопления электрического заряда.

Емкость С конденсатора определяет тот электрический заряд, который накапливается на пластинах при разности потенциала между ними в 1В. Размерность емкости С – (Ф, фарад).

Емкостное сопротивление . Полное сопротивление цепи с емкостью (рис. 17) Z =-jX_C отрицательное мнимое число.

Напряжение на емкости отстает от тока на 90° (φ =-90°).

Применив закон Ома определим действующее значение тока через емкость .