Цепь с сопротивлением

ЦЕПЬ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ

Цепь с сопротивлениемНапряжение и ток.

Цепь, изображенная на рис. 5-11, обладает сопротивлением r

При синусоидальном напряжении

 

Рис. 5-11 Цепь с сопротивлением

и = Uм sinωt

на зажимах цепи ток в ней согласно закону Ома = u : r = (Uм : r) sinωt = Iмsinωt.

Ток изменяется синусоидально, совпадая по фазе с напряжением.

На рис. 5-12, а показаны изменения напряжения и тока, происходящие в течение одного периода, а на рис. 5-13 — векторная диаграмма цепи с сопротивлением.

Для рассматриваемой цепи закон Ома применим не только для мгновенных и амплитудных значений i = и/r и Iм = (Uм/r, но и для действующих значений, так как Iм /√2 =I и Uм/2 = и, следовательно.

I U : r

Графики тока, напряжения и мощности цепи с сопротивлением

Рис. 5-12. Графики тока, напряжения и мощности цепи с сопротивлением.

б) Мощность

Произведение мгновенных значений напряжения и тока для одного и того же момента времени представляет собой мгновенное значение мощности

р = ui = i2= I2мsin2 ωt

Мгновенная мощность остается положительной при прямом и обратном направлениях тока (рис. 5-12, а и б), так как электрическая энергия преобразуется

в тепло, независимо от направления тока.

Приняв во внимание, что sin2 ωt = ½—½ cos 2 ωt, можно написать:

р = I2мsin2 ωt = ½I2м— ½I2мr cos 2ωt = I2r — I2cos 2ωt,

так как

Векторная диаграмма цепи с сопротивлением

½I2м = (Iм/√2 )2 = I2 Постоянная величина

P=I2r = UI

 

Рис. 5-13Векторная диаграмма цепи с сопротивлением

выражает среднюю за период мощность и называется активной мощностью. Сопротивление r, в котором электрическая энергия преобразуется в тепло со средней скоростью Р, называется активным сопротивлением.Активная мощность измеряется в ваттах.

 

Статья на тему Цепь с сопротивлением