Синусоидальные электрические цепи

Параметры синусоидальной электрической цепи

Как известно, переменный ток во всех участках электрической цепи с резистором К, индуктивной катушкой /, и конденсатором С может существовать длительно и как ток проводимости, и как ток смещения.

ЗАПОМНИТЕ

Сопротивление резистора из-за явлений вытеснения тока к поверхности проводника несколько возрастает и тем боль­ше, чем больше частота тока в резисторе. При переменном напряжении на зажимах конденсатора в диэлектрике, заключенном между его электродами, электрическая энергия преобразуется в энергию электрического поля и запасается. Нельзя себе представить ток без магнитного поля так же, как и магнитное поле без тока. Это в равной степени отно­сится как к постоянному, так и переменному токам. При переменном токе переменным будет и магнитный поток, следовательно, в каждом элементе электрической цепи будет наводиться эдс самоиндукции, будет накапливаться энергия и, наконец, преобразование электрической энергии в тепловую, как необратимый процесс, происходит непре­рывно во всех элементах электрической цепи. При этом не только резисторы, но и катушки индуктивности, а также конденсаторы обладают электрическим сопротивлением и при наличии тока в них происходит выделение теплоты.

► Таким образом, все элементы электрической цепи обладают одновременно: индуктивностью , емкостью С и электриче­ским сопротивлением .

В реальной цепи на одном каком-либо участке, например в конденсаторе, преобладает электрическое поле; в катушках индуктивности преобладает магнитное поле. Поэтому, отвлекаясь от действительной картины сложных физических явлений, будем считать, что, например, резистор в цепи переменного тока обла­дает активным сопротивлением и для него пренебрежимо малы и С. В дальнейшем параметр резистивного элемента в цепи будем характеризовать как активное сопротивление пере­менному току, а его значение определять степенью выделения энергии — тепловой, механический и т. д.

В двух других элементах ( и С) энергия магнитного и элек­трического полей периодически с частотой тока изменяется. Это, как известно из физики, связано с возникновением электродви­жущих сил и е_с, направленных против приложенного к этим элементам напряжения. Поэтому элементы L и С в электрической цепи переменного тока называют реактивными, а их способность противодействовать переменному току, называют реактивным сопротивлением элементов. Для элемента L, это сопротивление называют индуктивным и обозначают Х_L, для элемента С — емкостным сопротивлением и обозначают Х_с