ЦЕПЬ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ
Напряжение 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 i = 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 = U и, следовательно.
I = U : r
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 = i2r = I2мr sin2 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 = I2мr sin2 ωt = ½I2мr — ½I2мr cos 2ωt = I2r — I2r cos 2ωt,
так как
½I2м = (Iм/√2 )2 = I2 Постоянная величина
P=I2r = UI
Рис. 5-13. Векторная 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