Цепь переменного тока содержит омическое сопротивление, конденсатор и индуктивную катушку
В электрической цепи, содержащей источник питания переменного тока вместе с индуктивными катушками , конденсаторами и резисторами , переменному току будет противодействовать реактивное сопротивление (индуктивное реактивное сопротивление или емкостное реактивное сопротивление) в дополнение к сопротивлению резисторов и проводов. Сопротивление и реактивное сопротивление вместе называются сопротивление, обозначается символом (Z) и измеряется в Ом (Ом).
Импеданс (Z) , это эквивалентно сопротивлению , емкостное сопротивление и индуктивное сопротивление вместе в цепи переменного тока , когда импеданс RLC цепи = 300 Ом, Это означает , что общее противодействие электрического тока в этой цепи из — за сопротивления и реактивное сопротивление как катушки, так и конденсатора = 300 Ом.
Цепь переменного тока содержит последовательно включенные омическое сопротивление и индуктивную катушку (RL — цепь).
Практически невозможно построить индуктивную катушку с нулевым сопротивлением, потому что любая катушка должна иметь сопротивление из-за проводов, используемых при ее изготовлении.
Когда электрическая цепь содержит индуктивную катушку , омическое сопротивление и источник переменного тока, соединенные последовательно, мы заметили, что ток, проходящий через каждое из сопротивления и индукционную катушку, одинаков по величине и фазе, поскольку они соединены последовательно.
Но напряжение в катушке (V L ) опережает ток (I) на цикла (фазовый угол 90 °) в индукционной катушке, напряжение на сопротивлении (V R ) находится в фазе с током (I) в омическом сопротивлении.
Разность потенциалов через катушки (V L ) приводит к разности потенциалов на сопротивлении (V R ) на фазовый угол 90 °, таким образом , общая разность потенциалов не совпадает по фазе с силой тока (I).
Общее напряжение можно найти с помощью векторов из соотношения:
V² = V² R + V² L
V = IZ, V R = IR, V L = IX L
(IZ) ² = I² R² + I² X² L = I² (R² + X² L )
Z ² = (R² + X² L )
Фазовый угол можно определить между общим напряжением (V) и напряжением резистора (V R ) из соотношения:
tan θ = V L / V R , tan θ = IX L / IR, Итак, tan θ = X L / R
Цепь переменного тока содержит омическое сопротивление и последовательно включенный конденсатор (RC-цепь).
Когда электрическая цепь содержит конденсатор , омическое сопротивление и источник переменного тока, соединенные последовательно, мы замечаем, что ток, проходящий через каждое из сопротивлений и конденсатор, одинаков по величине и фазе, поскольку они соединены последовательно.
Но напряжение в конденсаторе (V C ) отстает от тока (I) на цикла (фазовый угол 90 °) в конденсаторе. Напряжение на сопротивлении (V R ) находится в фазе с током (I) в омическом сопротивлении.
Разность потенциалов на конденсаторе (V C ) отстает от разности потенциалов на сопротивлении (V R ) на фазовый угол 90 °, таким образом , общая разность потенциалов (V) , находится в фазе с силой тока (I).
Общее напряжение можно найти с помощью векторов из соотношения:
V² = V² R + V² C
V = IZ, V R = IR, V C = IX C
I² Z² = I² R² + I² X² C
I² Z² = I² (R² + X² C )
Z² = (R² + X² C )
Фазовый угол (θ) можно определить между общей разностью напряжений (V) и напряжением резистора (V R ) из соотношения:
tan θ = — V C / V R , tan θ = — IX C / IR, Итак, tan θ = — X C / R
Отрицательный знак означает, что разность потенциалов (V C ) отстает от разности потенциалов (V R ) на угол 90 °.
Цепь переменного тока
Цепь переменного тока содержит омическое сопротивление, индукционную катушку и конденсатор, соединенные последовательно (RLC — цепь).
Когда электрическая цепь содержит конденсатор , омическое сопротивление , индукционную катушку и источник переменного тока, подключенные последовательно, мы заметили, что ток, проходящий через каждое из сопротивлений, индукционную катушку и конденсатор, одинаковы по величине и фазе, поскольку они подключены последовательно, Но:
- В индукционной катушке напряжение (V L) опережает ток (I) на фазовый угол 90 °.
- В омическом сопротивлении напряжение (V R) находится в фазе с током (I).
- В конденсаторе напряжение (V c) отстает от тока (I) на фазовый угол 90 °.
Напряжение катушки (V L ) опережает напряжение сопротивления (V R ) на угол 90 °, а напряжение конденсатора (V c ) отстает от напряжения сопротивления (V R ) на угол 90 ° и, следовательно, разность фаз между (V L ) и (V c ) составляет 180 °.
Общее напряжение (В) можно найти с помощью векторов из соотношения:
V² = V² R + (V L — V c ) ²
Где: V = IZ, V R = IR, V L = IX L , V C = IX C
I² Z² = (IR) ² + (IX L — IX C ) ² = I² [(R) ² + (X L — X C ) ²]
Z² = (R) ² + (X L — X C ) ²
Из предыдущего рисунка фазовый угол можно определить из соотношения:
тангенс угла θ = (V L — V C ) / V R
загар θ = (X L — X C ) / R
На фазовый угол θ влияет изменение значений емкостного и индуктивного реактивного сопротивления, когда:
- V L> V C , X L > X C , фазовый угол (θ) положительный, полное напряжение (V) опережает ток (I) на угол (θ), что означает поведение индуктивной цепи.
- V L= V C , X L = X C , фазовый угол (θ) равен нулю, полное напряжение (V) находится в фазе с током (I), что означает поведение омического сопротивления.
- V L<V C , X L <X C , фазовый угол (θ) отрицательный, полное напряжение (V) отстает от тока (I) на угол (θ), что означает поведение емкостной цепи.
Реальная потребляемая мощность (P w ) в цепи переменного тока , RL, RC или RLC — это только мощность, потребляемая в омическом сопротивлении в виде тепловой энергии.
P w = I² R = V² R / R