Активний опір

Розглянемо наступну ланцюг.

Він складається з джерела змінної напруги, з’єднувальних проводів і деякої навантаження. Причому індуктивність навантаження дуже мала, а опір R дуже велике. Це навантаження ми раніше називали опором. Тепер будемо називати її активним опором.

Активний опір
Опір R називають активним, тому що якщо в ланцюзі буде навантаження з таким опором, ланцюг буде поглинати енергію, що надходить від генератора. Будемо вважати, що напруга на затискачах ланцюга підпорядковується гармонійному закону:

U = Um*cos (?*t).

Миттєве значення сили струму можемо обчислити за законом Ома, воно буде пропорційно миттєвому значенню напруги.

I = u/R = Um*cos (?*t)/R = Im*cos (?*t).

Зробимо висновок: в провіднику з активним опором різниця фаз між коливаннями напруги й сили струму відсутня.

Чинне значення сили струму
Амплітуда сили струму визначається за наступною формулою:

Im = Um/R.

Середнє значення квадрата сили струму за період обчислюється за такою формулою:

I ^ 2 = (Im) ^ 2/2.

Тут Im є амплітуда коливання сили струму. Якщо ми тепер обчислимо квадратний корінь із середнього значення квадрата сили струму, то отримаємо величину, яка називається діючим значенням сили змінного струму.

Для позначення діючого значення сили струму використовується буква I. Тобто у вигляді формули це буде виглядати наступним чином:

I = ? (i ^ 2) = Im/? 2.

Чинне значення сили змінного струму дорівнюватиме силі такого постійного струму, при якому за однаковий проміжок часу в розглянутому провіднику буде виділятися стільки ж теплоти, скільки і при змінному струмі. Для визначення діючого значення напруги використовується наступна формула.

U = ? (u ^ 2) = Um/? 2.

Тепер підставимо діючі значення сили струму і напруги, у вираз Im = Um/R. отримаємо:

I = U/R.

Даний вираз є законом Ома для ділянки кола з резистором, по якому тече змінний струм. Як і у випадку механічних коливань, у змінному струмі нас мало цікавитимуть значення сили струму, напрузі в якийсь окремий момент часу. Набагато важливіше буде знати загальні характеристики коливань – такі, як амплітуда, частота, період, діючі значення сили струму і напруги.

До речі, варто відзначити, що вольтметри і амперметри, призначені для змінного струму, реєструють саме діючі значення напруги і сили струму.

Ще однією перевагою діючих значень перед миттєвими є те, що їх можна відразу використовувати для обчислення значення середньої потужності P змінного струму.

Для обчислення середньої потужності використовується наступна формула:

P = (I ^ 2)*R = U*I.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Активний опір