2.7 Неразветвленная цепь R, L

/

Практически любая индуктивная катушка обладает активным сопротивлением R_к и может быть представлена схемой, показанной на рисунке 2.9.

В этом случае при прохождении в цепи тока i=I_mSinωt напряжение u, приложенное к зажимам цепи, является суммой двух напряжений:

Активная составляющая u_R=IR совпадает по фазе с током i, а реактивная u_L=IX_L опережает ток на π/2.

Рисунок 2.9 – Схема индуктивной катушки

Временные диаграммы этих напряжений показаны на рисунке 2.10. На векторной диаграмме эти составляющие изобразятся двумя ортогональными векторами (рис.2.11).

Рисунок 2.10 – Временная диаграмма напряжений

Рисунок 2.11 – Векторная диаграмма

Модуль входного напряжения цепи:

откуда ток:

где – полное сопротивление цепи.

Из рисунка 2.11 видно, что в такой цепи ток отстает по фазе от приложенного напряжения на некоторый угол φ, который может быть найден из векторной диаграммы:

Величина фазового сдвига, вносимого цепью, определяется параметрами цепи.

Мгновенная мощность цепи:

Промежутки времени, когда напряжение и ток совпадают по направлению и мгновенная мощность положительна (катушка потребляет энергию от источника), чередуются с промежутками, когда напряжение и ток направлены противоположно и мгновенная мощность отрицательна (энергия возвращается источнику). Поскольку в цепи есть активное сопротивление, поглощающее энергию и рассеивающее ее в виде тепла, то количество энергии, получаемой катушкой от источника, больше того количества, которое катушка возвращает. Активная( средняя) мощность зависит не только от действующих значений тока и напряжения, но и от сдвига фаз между ними, т.е. от Cosφ.

/

Другие разделы главы 2:

• Введение
• 2.1 Синусоидальный ток и основные характеризующие его величины
• 2.2 Действующее и среднее значения синусоидального тока
• 2.3 Векторные диаграммы
• 2.4 Резистор в цепи синусоидального тока
• 2.5 Идеальная индуктивность при синусоидальном токе
• 2.6 Емкость при синусоидальном напряжении
• 2.7 Неразветвленная цепь R, L
• 2.8 Полная мощность и Cosφ
• 2.9 Неразветвленная цепь R, C
• 2.10 Неразветвленная цепь R,L,C
• 2.11 Электрическая цепь с параллельным соединением R, L и С
• 2.12 Резонанс в цепях синусоидального тока
• 2.13 Резонанс токов
• 2.14 Изображение синусоидально изменяющихся величин на комплексной плоскости
• 2.15 Закон Ома в комплексной форме
• 2.16 Комплексное сопротивление и комплексная проводимость
• 2.17 Законы Кирхгофа в символической форме записи
• 2.18 Изображение разности потенциалов на комплексной плоскости
• 2.19 Топографическая диаграмма
• 2.20 Комплексная мощность
• 2.21 Двухполюсник в цепи синусоидального тока
• 2.22 Расчет электрических цепей при наличии в них магнитно-связанных катушек
• 2.23 Последовательное соединение двух магнитно-связанных катушек
• 2.24 Определение взаимной индуктивности М опытным путем
• 2.25 Круговые диаграммы
• 2.26 Четырехполюсники
• 2.27 Характеристическое сопротивление. Постоянная передачи
• 2.28 Схемы замещения пассивного четырехполюсника
• 2.29 Определение коэффициентов четырехполюсника