2.7 Неразветвленная цепь R, L

/

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

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

Активная составляющая uR=IR совпадает по фазе с током i, а реактивная uL=IXL опережает ток на π/2.

Схема индуктивной катушки

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).

Временная диаграмма напряжений

Рисунок 2.10 – Временная диаграмма напряжений

Векторная диаграмма

Рисунок 2.11 – Векторная диаграмма

Модуль входного напряжения цепи:

Модуль входного напряжения цепи

откуда ток:

где полное сопротивление цепи – 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:

Формула нахождения сдвига фазы

Величина фазового сдвига, вносимого цепью, определяется параметрами цепи.

Мгновенная мощность 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.

Мгновенная мощность цепи

/

Другие разделы главы 2: