Раздел 1 за 34

Глава 2 36

Г 109

t* 85

R 85

Г 93

Е„ 107

' 0 / % 165

,Л. 201

Г? 346

га 363

’ ~ 68 Е = 115,60 В.

независимо от числа резисторов в цепи. Ток имеет одно и то же значение в любой точке последовательно соединен­ной цепи.

На рис. 14-3 показана простая последовательная цепь. Через оба резистора течет одинаковый ток. Падение напря­жения на каждом резисторе можно определить с помощью закона Ома. Сумма падений напряжения равна приложен­ному напряжению. На рис. 14-4 показаны фазовые соот­ношения падений напряжения, приложенного напряжения и тока в цепи. В чисто резистивной цепи все напряжения и ток находятся в фазе друг с другом.

ПРИМЕР: Если переменное напряжение с эффектив­ным значением 120 вольт приложено к двум резисторам (Rj = 470 Ом и R₂ = 1000 Ом), то чему равно падение на­пряжения на каждом резисторе?

Дано: Решение:

Rj = 470 Ом Сначала найдем полное сопро-

R₂ = 1000 Ом тивление (R_T)

Рис. 14-3. Простая последовательная цепь переменного тока.

Приложенное

-УЛ-

П₂

-VvV-

Рис. 14-4. В последова­тельной цепи переменного тока падения напряжений, приложенное напряжение и ток находятся в фазе.

Е_т = 120 В.

R_T - Rj + R₂ R_T = 470 + 1000 R_T = 1470 Ом.

Зная R_T, найдем общий ток (1_Т) _ Е_т _ 120 ^т “ “ 1470

1_Т = 0,082 А.

В последовательной цепи I_T = Ir, = ^ = 0,082 А. Используя Ij, найдем падение напряжения на резисто­ре R_r

Е«

0. 082 =

470

= 38,54 В.

Используя 1₂, найдем падение напряжения на резисто­ре R₂.

^Er

0. 082 = —=*- 1000

Er₂= 82 В.

Вычисленные падения напряжения на каждом резисто­ре являются эффективными значениями.

б. Е_т = 24 В, Rj = 22 КОм, R₂ = 47 кОм;

в. 1_т = 250 мА, Rj = 100 Ом, R₂ = 500 Ом;

г. R_T = 10 кОм, Irj = 1 мА, R₂ = 4,7 кОм;

д. Е_т = 120 В, R₁ = 720 Ом, 1^ = 125 мА.

13. 3. Параллельные цепи переменного тока

В параллельной цепи (рис. 14-5) напряжение на всех ветвях одинаково. Однако общий ток делится между от­дельными ветвями. В параллельной цепи переменного тока общий ток находится в фазе с приложенным напряжени­ем (рис. 14-6). Токи отдельных ветвей также находятся в фазе с приложенным напряжением.

Все значения токов и напряжений являются эффектив­ными. Эти значения используются точно так же, как и в случае постоянного тока.

Рис. 14-5. Простая параллельная цепь переменного тока.

Рис. 14-6. В параллель­ной цепи переменного тока приложенное на­пряжение, общий ток и токи в отдельных вет­вях находятся в фазе.

ПРИМЕР: Если в цепи переменного тока напряжение с эффективным значением 120 вольт приложено к двум со­единенным параллельно резисторам 470 ом и 1000 ом, то чему равны токи, текущие через каждый резистор ?

Дано:

Решение:

В параллельной цепи 120В

Е_т = 120 В Rj = 470 Ом R₂ = 1000 Ом.

Зная Е_к , найдем ток через ре­зистор R_r

I _ ^ER_t _ ^{I Rl} Щ 470

1^ = 0,26 А или 260 мА.

Зная Е_к , найдем ток через резистор R₂.

I - ^Ев, _ ^{120 Rz} R₂ 1000

1^= 0,12 А или 120 мА.

женного к нему напряжения. На рис. 14-7 показано соот­ношение между мощностью, током и напряжением. Кри­вая мощности не опускается ниже нуля, так как мощность выделяется в виде тепла. Мощность остается положитель­ной независимо от того, в каком направлении течет ток.

'т

Рис. 14-7. Соотношение между мощностью, током и напряжением в резистив­ной цепи переменного тока.

Мощность изменяется от максимального значения до нуля. Средняя мощность, потребляемая цепью, имеет про­межуточное значение между максимальным значением и нулем. В цепи переменного тока средняя мощность — это мощность, потребляемая цепью. Ее можно определить, ум­ножая эффективное значение напряжения на эффективное значение тока:

Р = IE.

ПРИМЕР: Какая мощность потребляется цепью перемен­ного тока, в которой напряжение 120 вольт приложено к сопротивлению 150 ом? (Помните, что значение напряже­ния считается эффективным, если не оговорено другое).

Решение:

Дано:

I = ?

т

Е_т = 120 В R_T - 150 Ом Р = ?

т

Сначала найдем общий ток (1_т)

Е_т _ 120

¹ R_T 150 1_Т = 0,80 А.

Теперь найдем полную мощ­ность (Р_т).

Р_т = 1_ТЕ_Т = (0,80>(120> Р_т = 96 Вт.

Когда ток не дан, его необходимо найти перед исполь­зованием формулы мощности. Сопротивление в этой цепи потребляет мощность 96 ватт.