Електричні кола при синусоїдній дії

Информация - Физика

Другие материалы по предмету Физика

н Ома в комплекснiй формi:

 

, (4)

 

де - комплексний опiр iндуктивностi.

Розглянемо фазовi спiввiдношення комплексних амплiтуд струму та напруги в iндуктивностi. Для цього запишемо у показниковiй формi:

 

.

 

Цей вираз пiдтверджує висновок щодо фазового зсуву мiж комплексними амплiтудами та на кут (рис.9а). Нагадаємо, що фазовi кути вiдраховують вiд осi +1 проти ходу годинникової стрiлки.

 

а) б)

Рисунок 9

 

Знайдемо вираз для комплексної амплiтуди струму, користуючись спiввiдношенням: .

 

.

 

Скоротивши вираз на множник , отримуємо ще один запис закону Ома в комплекснiй формi:

 

,

 

де - комплексна провiднiсть iндуктивностi.

Зазначимо, що операцiя iнтегрування дiйсної функцiї часу при переходi до комплексно-часової функцiї замiнюється операцiєю дiлення на величину .

 

6. Синусоїдний струм в ємності

 

Нехай через ємнiсть протiкає струм . Миттєвi значення струму та напруги в ємностi повязанi спiввiдношеннями:

 

; . Тодi

.

 

Аналiз останнього виразу показує:

1) ; , отже напруга в ємностi вiдстає вiд струму за фазою на кут ;

2) амплiтуди, так само як i дiючi значення напруги та струму, повязанi законом Ома: ; . Величина , яка має розмiрнiсть опору, зветься ємнiсним опором; обернена до неї величина зветься ємнiсною провiднiстю.

 

Тодi; .

 

Миттєва потужнiсть, яка надходить до ємностi, становить:

 

.

 

Активна потужнiсть P = 0, так само як i для iндуктивностi. Енергiя електричного поля в ємностi визначається за формулою:

 

;

.

 

Залежностi миттєвих значень u, i, p, в ємностi за часом зображено на рис.10. Так само як i в iндуктивностi, вiдбувається коливання енергiї мiж джерелом електричної енергiї та ємнiстю, причому активна потужнiсть дорiвнює нулю.

 

Рисунок 10

 

Якщо перейти до комплексно-часових функцiй ; та подати за їх допомогою миттєвi значення, можна знайти вирази для комплексних амплiтуд струму та напруги:

 

; , (5)

 

де ; - комплекснi опiр та провiднiсть ємностi.

Здобутi вирази - це закон Ома в комплекснiй формi для ємностi. Аби роз-глянути фазовi спiввiдношення, запишемо комплексну амплiтуду в показниковiй формi:

 

.

 

Подамо множник - j в показниковiй формi . Тодi

 

.

 

Цей вираз пiдтверджує висновок, що в ємностi напруга вiдстає за фазою вiд струму на кут (рис.9б).