Идеализированные цепи переменного тока

Цепь с активным сопротивлением R показана на рис. 1.13.

Рис. 1.13. Электрическая цепь с R (а), ее векторная диаграмма (б)

и графики (в) мгновенных значений (–––– – i; – ·– – p; ········· – u)

Пусть , тогда

.

В цепи с R ток и напряжение совпадают по фазе.

Закон Ома для цепи с R .

Пусть р = iu – мгновенная мощность, тогда

;

означает, что электрическая энергия все время потребляется приемником.

Цепь с индуктивностью L показана на рис. 1.14.

Рис. 1.14. Электрическая цепь с L (а), ее векторная диаграмма (б)

и графики (в) мгновенных значений (–––– – i; – ·– – p; ········· – u)

ЭДС самоиндукции

.

Пусть , тогда

e = – u;

.

В цепи с L ток отстает по фазе от напряжения на .

Закон Ома для цепи с L , где – индуктивное сопротивление.

, т.е. цепь с индуктивностью активной мощности не потребляет.

В цепи с индуктивностью в первую четверть периода электрическая энергия потребляется и запасается в виде энергии магнитного поля, во вторую четверть периода энергия отдается обратно в цепь и т.д., при этом .

Цепь с емкостью С представлена на рис. 1.16.

Рис. 1.16. Электрическая цепь с C (а), ее векторная диаграмма (б)

и графики (в) мгновенных значений (–––– – u; – ·– – p; ········· – i)

Пусть ; ; . В цепи с емкостью напряжение отстает от тока по фазе на .

.

Закон Ома для цепи с C , где – ёмкостное сопротивление.

.

Происходит колебательный обмен энергии между источником и приемником. При этом Р _ср = 0.