Каковы разницы фаз между током и напряжением для катушки и конденсатора кратко
Обновлено: 05.07.2024
почему при наличии в цепи конденсатора или катушки индуктивности ток и напряжение перестают совпадать по фазе?
Потому что и конденсатор, и катушка обладают инерцией. Каждый своей.
Инерция конденсатора - накопление к нём заряда. Инерция катушки - накопление в неё магнитного потока. Ни поток, ни заряд не могут возникнуть мгновенно, на это требуется время. Поэтому когда в в конденсатор втекает ток - он меняет заряд на нём ПОСТЕПЕННО. Поэтому напряжение на конденсаторе отстаёт по фазе от тока. Когда на катушку подаётся напряжение - магнитный поток в ней нарастает ПОСТПЕННО (а магнитный поток прямо связан с током, Ф = LI). Поэтому ток через катушку отстаёт от напряжения.
Все упирается в конечность сопротивления.
Оно не может отсутствовать.
По этому, когда ты наливаешь воду в ведро, вода льется (течет ток) а, сначала, ведро пустое (напряжение).
Ищи понятные аналоги явлений. Так проще понимать физику многих процессов.
Ноябрь Искусственный Интеллект (144549) Все просто. ) Поставь банку под кран. И открой его. Вода потечет (ток в конденсатор). Банка изначально пустая и напряжение в ней =0. Это только одна фаза. А их четыре.
Сергей Гаврилов Искусственный Интеллект (184761) Вот, Леонид объяснил. Если кого-то такое объяснение устроит.
Задайтесь исходными условиями. 1) Напряжение на индуктивный элемент подано мгновенно! Uмакс., IL=0. Отставание 90*. 2) Напряжение на ёмкостной элемент подано мгновенно! U=0. Ic=Ic.макс. Опережение 90*. Время пошло. Я разжевал - глотайте сами!
Потому что по определению, Напряжение- это количество работы, которое может человек снять для себя- способом перетекания зарядов от большего к меньшему. Поэтому когда в цепи конденсатор или катушка индуктивности, то количество работы, которое человек может с системы снять меняется и не совпадает от графика нарастания тока.
Условимся под разностью фаз φ напряжения и тока всегда понимать разность начальных фаз напряжения и тока (а не наоборот):
Поэтому на векторной диаграмме угол φ отсчитывается в направлении от вектора I к вектору U (рис. 3.10). Именно при таком определении разности фаз угол φ равен аргументу комплексного сопротивления . Угол φ положителен при отстающем токе ( ) и отрицателен при опережающем токе ( ).
Разность фаз между напряжением и током зависит от соотношения индуктивного и емкостного сопротивлений. При имеем и ток отстает по фазе от напряжения, . При имеем , ток совпадает по фазе с напряжением, rLC -цепь в целом проявляет себя как активное сопротивление. Это случай так называемого резонанса в последовательном контуре. Наконец, при имеем , ток опережает по фазе напряжение.
Векторные диаграммы для трех возможных соотношений даны на рис. 3.11. При построении этих диаграмм начальная фаза тока ; принята равной нулю. Поэтому равны друг другу.
Рассматривая при заданной частоте цепь по рис. 3.8 в целом как пассивный двухполюсник, можно ее представить одной из трех эквивалентных схем: при как последовательное соединение сопротивления и индуктивности ( ), при как сопротивление r и при как последовательное соединение сопротивления и емкости ( ). При заданных L и С соотношение между зависит от частоты, а потому от частоты зависит и вид эквивалентной схемы.
Выше, в разделе, было принято, что задан ток, а определялись напряжения на элементах и на входных выводах цепи. Однако часто бывает задано напряжение на выводах, а ищется ток. Решение такой задачи не представляет труда. Записав по заданным величинам комплексное напряжение U и комплексное сопротивление Z , определим комплексный ток
и тем самым действующий ток и начальную фазу тока.
Часто равной нулю принимается начальная фаза заданного напряжения: . В этом случае, как следует из раздела, начальная фаза тока ; равна и противоположна по знаку разности фаз φ , т. е .
Установленные выше соотношения между амплитудами и действующими токами и напряжениями, а также выражение для сдвига фаз ф позволяют вычислить ток и не прибегая к записи закона Ома в комплексной форме. Подробно этот путь решения показан в примере 3.4.
Пример 3.4.
К цепи, состоящей из последовательно соединенных конденсатора и катушки, приложено напряжение . Емкость конденсатора С=5 мкФ, сопротивление катушки r=15 Ом, индуктивность L=12 мГн. Найти мгновенные значения тока в цепи и напряжений на конденсаторе и на катушке.
Решение.
Схема замещения цепи показана на рис. 3.8.
Напряжение на емкости отстает от тока по фазе на 90°, следовательно,
Комплексное сопротивление катушки
Комплексная амплитуда напряжения на выводах катушки
Мгновенное напряжение на катушке
Пример 3.5.
В цепи, состоящей из последовательно соединенных конденсатора и катушки, ток I =2 А, его частота f =50 Гц. Напряжение на выводах цепи U = 100 В, катушки Uкат =150 В и конденсатора Uс=200 В. Определить сопротивление и индуктивность катушки и емкость конденсатора.
Решение.
Полное сопротивление цепи z=U/I= 50 Ом.
Полное сопротивление катушки z кат = U кат /I=75 Ом;
1 Смотреть ответы Добавь ответ +10 баллов
Ответы 1
Разность фаз между напряжением и силой тока ф=arctg (w*L-1/w*C) / R
Другие вопросы по Физике
При каком процессе поглощение теплоты идеальным газом полностью идет на увеличение внутренней энергии? a) изобарное расширение; b) изотермическое расширение; c) изотермическое сжат.
При каких условиях от данного источника тока можно получить самую большую силу тока? какого напряжение на полюсах источника тока в этом случае.
Для плвления куска парафина массой 400г взято при температура плавления потпебовалось 60 к дж тепла определите удельную теплоту плавления парафина.
Железнобитонная плита размером 4 м * 0,5 м * 0,25 м погружена в воду наполовину. какова архимедова сила, действующая сила на нее? плотность воды 1000 кг/м3
Велосипед движется равномерно по окружности радиусом 100 м и делает 1 оборот за 2 мин. Путь и перемещение велосипедиста за 1 мин соответственно равны
1. Классификацию галактик Хаббла часто называют камертонной. Поясните причину такого названия. 2. Определите, какой промежуток времени требуется свету, чтобы пересечь Большое и Малое Магеллановы Облака в поперечнике
Читайте также: