34. Электрические цепи синусоидального тока с емкостью.

Е сли конденсатор ёмкостью С подключить к источнику с постоянным напряжением, то ток зарядки конденсатора проходит в цепи очень короткое время, пока напряжение на конденсаторе U_c не станет равным напряжению источника U.

Ток в цепи конденсатора, подключенным к источнику с синусоидальным напряжением, имеет место потому, что напряжение на конденсатореU_c отстаёт по фазе от напряжения источника при зарядке, и при разрядке конденсатора.

Тогда

ток в цепи конденсатора, как и напряжение, приложенное к его обкладкам, изменяется по синусоидальному закону, однако опережает это напряжение по фазе на угол 90⁰=π/2.

35. Мощность однофазного тока.

Полная мощность генератора переменного тока определяется произведением тока на напряжение:

S=UI

где S — полная мощность,

I — действующая сила тока, на которую рассчитана обмотка генератора, а;

U – расчетное действующее значение напряжения генератора, в.

Размеры генератора переменного тока зависят от полной мощности, на которую он рассчитывается. Это связано с тем, что поперечное сечение проводов обмотки определяется силой тока, а толщина изоляции и число витков обмотки — напряжением, которое будет вырабатывать генератор.

Полная мощность генератора переменного тока, включенного в цепь с активными реактивными сопротивлениями (Х_L и Х_с), состоит из мощности, расходуемой в активном сопротивлении, и реактивной части мощности.

Мощность, расходуемая в активном сопротивлении, преобразуется в полезную работу или тепло, рассеиваемое в пространство

Реактивная часть мощности обусловлена колебаниями энергии при создании и исчезновении магнитных и электрических полей. Энергия то запасается в полях реактивных сопротивлений, то возвращается генератору, включенному в цепь. Реактивные токи, протекающие между генератором и реактивными приемниками, обладающими индуктивным и емкостным сопротивлениями, бесполезно загружают линию и генератор и этим вызывают дополнительные потери энергии.

Связь между полной, активной и реактивной мощностями определим из треугольника мощностей. Для построения треугольника мощности умножим стороны треугольника напряжений на силу тока I, тогда получим подобный треугольник мощностей А'О'Б'. Сторона О'Б' этого треугольника равна активной мощности Р, сторона Б'А' — реактивной мощности Q, а гипотенуза А'О' треугольника равна полной мощности S.

Из треугольника мощностей следует, что отношение .

Отсюда активная мощность . Так как полная мощность генератора переменного тока S=UI, то активная мощность определяется так: .

36. Цепь с активным сопротивлением и индуктивностью.

Если по цепи с реальной катушкой, обладающей активным сопротивлением R и индуктивностью L, проходит синусоидальный ток , то этот ток создаёт падение напряжения на активном сопротивлении проводников катушки ,

И индуктивном сопротивлении катушки .

П о второму з-ну Кирхгофа