- •27. Гармонічні коливання
- •Загальні характеристики коливань.
- •Механічні коливання
- •Незагасаючі гармонічні механічні коливання
- •Пружинний маятник
- •Математичний маятник
- •Фізичний маятник
- •Кінематичні характеристики гармонічних коливань
- •Динамічні характеристики гармонічних коливань
- •Максимальні значення кінетичної та потенціальної енергій однакові.
- •Диференціальне рівняння коливального руху
- •28. Аналогія в описанні гармонічних коливань та обертального руху
- •29. Додавання коливань. Биття
- •Додавання коливань одного напрямку. Биття
- •Додавання взаємно перпендикулярних коливань
- •30. Загасаючі коливання
- •Рівняння загасаючих коливань
- •Параметри, що характеризують загасаючі коливання
- •31. Вимушені коливання, резонанс
- •32.Вільні коливання у контурі
- •33. Вимушені коливання в контурі. Резонанс
- •34. Змінний електричний струм. Векторна діаграма для струмів і напруг.
- •Резистор, котушка, конденсатор в колі змінного струму
- •35. Потужність, що виділяється в колі змінного струму
35. Потужність, що виділяється в колі змінного струму
Миттєве значення потужності дорівнює добутку миттєвих значень напруги й струму. Якщо сила струму змінюється з часом за законом , то з урахуванням наявності зсуву фаз між струмом і напругою залежність напруги від часу матиме вигляд (див. векторну діаграму на рис. 21.5). Тоді для миттєвої потужності маємо:
|
|
(21.32) |
Практичний інтерес являє середнє за період значення потужності, оскільки саму це значення вимірюється приладами. Для визначення середньої потужності скористаємося тим, що робота (кількість теплоти) струму за період
|
|
|
Тоді середня за період потужність
|
|
(21.33) |
Цю формулу можна записати дещо інакше, якщо взяти до уваги, що з векторної діаграми (див. векторну діаграму на рис. 21.5). Тоді
|
|
(21.34) |
Таку ж саму потужність розвиває постійний струм, сила якого
|
|
(21.35) |
Тому сила струму, яка визначається формулою (21.35), а також напруга, виражену аналогічно,
|
|
(21.36) |
називаються відповідно діючим, або ж ефективним значенням струму і напруги. Усі прилади, призначені для вимірювання змінного струму, проградуйовані саму у діючих (ефективних) значеннях сиди струму, чи напруги.
Вираз середньої потужності (21.34) можна також записати через діючі значення сили струму і напруги:
|
|
(21.37) |
де прийнято називати коефіцієнтом потужності. З виразу (21.37) видно, що потужність у колі змінного струму залежить не тільки від сили струму й напруги, але й від зсуву фаз між ними.
При середня потужність <P> = 0 при будь-яких значеннях стуму й напруги. В цьому випадку енергія, що передається за чверть періоду від генератора у зовнішнє коло, точно дорівнює енергії, що повертається із зовнішнього кола у генератор за іншу чверть періоду. Таким чином, уся енергія без усякої користі коливається” між генератором і зовнішнім колом.