Змінного струму. Змінними називають такі струми, ЕРС і напруги, які змінюються протягом часу (рис

Змінними називають такі струми, ЕРС і напруги, які змінюються протягом часу (рис. 6.1).

Рис.6.1

У колах змінного струму відбуваються складні фізичні процеси. Аналізуючи кола змінного струму, можна зробити ряд припущень, які істотно спрощують задачу і водночас не приводять до помітних відхилень від дійсності. Найчастіше електричні та магнітні поля вздовж електричного кола розподіляються нерівномірно. В одних ділянках кола, наприклад в індуктивних котушках, переважно зосереджене магнітне поле і тому на цих ділянках виражені явища, пов’язані з його змінами, в інших ділянках кола, наприклад у конденсаторах, переважно зосереджене електричне поле і тут переважають явища, які виникають унаслідок зміни електричного поля.

Перетворення електричної енергії на теплову зосереджено в ділянках кола, де ввімкнено активні опори.

В котушці індуктивності коли частота струму невелика, можна знехтувати струмами зміщення між витками проводу котушки порівняно зі струмом провідності в самій котушці, тобто знехтувати ємністю між витками котушки. При збільшенні частоти струму, можна знехтувати спадом напруги в активному опорі проводу котушки порівняно з індукованою в ній ЕРС, тобто вважати, що активний опір котушки дорівнює нулю: . У разі потреби активний опір котушки можна врахувати, припустивши, що послідовно з нею ввімкнено реостат, активний опір якого дорівнює опору проводу котушки.

В конденсаторі при низьких частотах можна знехтувати індуктивністю конденсатора і враховувати лише його ємність . Якщо в електричному колі ввімкнено реостат та конденсатор, і енергія, яка витрачається в реостаті, значно перевищує енергію, що витрачається в діелектрику конденсатора, то в першому наближенні цією енергією можна знехтувати або навіть врахувати її відповідно до зміни опору реостата. Тому припускаємо, що конденсатор має лише ємність , а його активний опір та індуктивність .

Розглянемо електричне коло яке складається з послідовно ввімкнених реостата, індуктивної котушки і конденсатора (рис. 6.2).

Рис.6.2

Враховуючи наведені раніше припущення, можна вважати, що електрична енергія перетворюється на теплову лише в реостаті на ділянці аб.

Зінний магнітний потік індукує ЕРС лише в ко-тушці на ділянці кола бв, тобто на цій ділянці кола зосереджена індуктивність усього кола.

Важаємо, що струм електричного зміщення існує лише між обкладками конденсатора на ділянці кола вг,тобто на цій ділянці зосереджена ємність усього кола.

Такого роду електричні кола, що мають у загальному випадку набагато складнішу конфігурацію, називають електричними колами із зосеред-женими параметрами. Виключно важливо визначити межі застосування наведених припу-щень, оскільки одне й теж саме коло може поводитись порізному на різних частотах. Наприклад, якщо при низькій частоті можна знехтувати єм-ністю між витками індуктивної котушки, то при дуже високій частоті таке припущення для цієї самої котушки, може призвести до великої помилки, тому що при цьому струм зміщення між витками котушки може бути по-рівняним зі струмом провідності в проводі котушки.

Електричне коло можна вважати колом із зосередженними парамет-рами, якщо швидкість зміни струму і напруги в ньому настільки мала, що за час поширення електромагнітних хвиль уздовж усього кола в будь-якому напрямі напруга та струм змінюються неістотно порівняно з їх пов-ними змінами в дослідному режимі.