Сопротивления и проводимости в цепях синусоидального тока реферат

Обновлено: 05.07.2024

Основные понятия
Цепи синусоидального напряжения – электрические
величины изменяются по синусоидальному закону.
В частности ЭДС
e – мгновенное значения
Em — амплитудные значения
— фаза
2 f
— начальная фаза
- угловая частота [рад/сек]
― частота [1/сек = Гц]
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 1
2

4. Почему применяют синусоидальный ток

Основные понятия
Почему применяют синусоидальный ток
В практике применяются частоты переменного тока от долей герца до
миллиардов герц.
В электроэнергетике стран Европы и СНГ стандартная частота 50 Гц, а
в США — 60 Гц.
Почему 50 Гц? - компромисс
Если частота ниже 50 Гц – заметно мигание ламп и возрастают
размеры оборудования. Если частоту увеличивать, то растут потери на
вихревые токи, снижается КПД, увеличиваются механические нагрузки
на валах.
Почему переменный?
- удобство производства
- удобство трансформации т.е. повышения или понижения напряжения
- снижение потерь на линиях передач.
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
4

5. Почему применяют синусоидальный ток

Основные понятия
Почему применяют синусоидальный ток
Почему синусоидальный
Форма кривой периодически изменяющегося переменного тока может
быть любой (синусоидальной, пилообразной, прямоугольной и т.д.). Но
в практике энергетики применяется синусоидальный ток.
- производство электроэнергии естественным образом даёт
синусоидальный ток
- оптимальные условия работы электрических установок.
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
5

6. Действующие значения синусоидального тока

Основные понятия
Действующие значения синусоидального тока
Действующее значение численно
равное величине постоянного тока,
который протекая по некоторому
T
T
резистору за то
выделит
такое
1 же время
1
E
T
Eср E (t )dt Em sin( t )dt m cos( t ) 0 0
T 0
t
же количество Tтеплоты.
0
за полпериода
2
Eср
T
T /2
Em sin( t )dt
0
Постоянный ток
Em
cos( t )
t
T /2
0
2
Em
Переменный ток
T
T
Q i Rdt I m2 R sin 2 ( t )dt
2
0
Q I RT
2
Q
T
0
Im
Iдейств
2
0
T
I2 T
1 cos( 2wt )
I m2
dt m Rdt R cos( 2 t )dt
0
2
2 0
I m2 RT
I m2
2
Q
0 I
2
2
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
6

7. Синусоидальные функции как комплексные числа

Комплексные числа
Синусоидальные функции как комплексные
числа
u(t) = Umsin(ωt + ψ)
Зачем ?
1. Чтобы действия над
векторами заменить
алгебраическими
действиями над
комплексными числами.
2. Чтобы все законы сохранили
свой вид, только вместо
простых чисел мы будем
подставлять комплексные
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
7

8. Синусоидальные функции как комплексные числа

Комплексные числа
Синусоидальные функции как комплексные
числа
Формы представления
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
8

9. Связь между формами комплексных чисел

Комплексные числа
Связь между формами комплексных чисел
p Am cos( a )
q Am sin( a )
Векторная
Алгебраическая
Показательная
Am Am e
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
j a
9

10. Пример преобразования комплексных чисел

Комплексные числа
Пример преобразования комплексных чисел
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
10

11. Действия над комплексными числами

Комплексные числа
Действия над комплексными числами
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
11

12. Действия над комплексными числами

Комплексные числа
Действия над комплексными числами
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
12

13. Действия над комплексными числами. Пример

Комплексные числа
Действия над комплексными числами. Пример
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
13

14. Принятые обозначения величин

Комплексные числа
Принятые обозначения величин
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
14

15. Синусоидальный ток в резисторе

Синусоидальный ток
Синусоидальный ток в резисторе
u = Umsin(ωt + ψ)
В каждый момент времени по закону Ома
i
Um
sin( t u )
R
u
i
R
i I m sin( t i )
Выводы:
1. Функция тока тоже синусоидальная
2. Амплитудные значения связаны
законом Ома следовательно
действующие значения тоже связаны
законом Ома
3. Начальная фаза тока равна
Закон
Ома верен для всех величин
начальной фазе напряжения
мгновенных, действующих, комплексных
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
15

16. Синусоидальный ток в индуктивном сопротивлении

Синусоидальный ток
Синусоидальный ток в индуктивном
сопротивлении
. Закона Ома для мгновенных величин тут нет
При протекании переменного тока через индуктивность возбуждается
ЭДС самоиндукции уравновешивающее соответствующее напряжение.
eL uL
i I m sin( t i )
eL L
di
dt
uL L
di
dt
u L L I m cos( t i ) L I m sin( t i 90 )
Выводы:
1. Функция тока тоже синусоидальная
2. Начальная фаза напряжения
опережает ток на 90º.X L
L
3. Сопротивление индуктивности
Закон Ома для индуктивности
UL
I
XL
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
16

17. Синусоидальный ток в конденсаторе

Синусоидальный ток
Синусоидальный ток в конденсаторе
. Закона Ома мгновенных величин тут нет
В емкости есть напряжение между обкладками, которое и
уравновешивает соответствующее входное напряжение
i
Q UC
dQ
du
d (U m sin( t UC ))
C c C
CU m cos( t UC )
dt
dt
dt
i CU m sin( t UC 90 )
Выводы:
1. Функция тока тоже синусоидальная
2. Начальная фаза напряжения отстает
1
от тока 90º.
X
C
3. Сопротивление конденсатора
C
Закон Ома для конденсатора
U mC
Im
XC
UC
I
XC
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
17

18. Цепь с последовательным соединением R L C элементов

Синусоидальный ток
Цепь с последовательным соединением R L C
элементов
1
U U R U L U C IR j LI j
I
C
I
U
1
R j L j
C
U
R j( X L X C ) )
Закон Ома в комплексной форме
U
I
Z
Z R j( X L X C )
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
18

19. Цепь с последовательным соединением R L C элементов. Пример расчета

Синусоидальный ток
Цепь с последовательным соединением R L C
элементов. Пример расчета
U=100В
R=8 Ом
L= 31,8 мГн
С= 796 мкФ
X L L 314 31.8 10 4 10 Ом
XC
1
1
4 Ом
6
С 314 796 10
Z R j ( X L X C ) 8 j (10 4) 8 j 6
I
U
100
100(8 j 6)
800 j 600
8 j6 А
Z 8 j 6 (8 j 6)(8 j 6)
64 36
I I 82 62 10 А
Закон Ома в комплексной форме
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
19

20. Мощность синусоидального тока

Синусоидальный ток
Мощность синусоидального тока
u U m sin t
i I m sin( t )
Мгновенная мощность
p ui
p ui U m sin t I m sin( t )
UmIm
cos cos(2 t )
2
p UI cos UI cos( 2 t ).
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
20

21. Мощность синусоидального тока 2

Синусоидальный ток
Мощность синусоидального тока 2
Мгновенная мощность имеет постоянную составляющую и гармоническую
составляющую частота которой в 2 раза больше частоты напряжения и тока.
Два процесса – необратимое преобразование энергии и накопление/возврат
источнику.
Когда мгновенная мощность положительная, энергия поступает в цепь, и когда
отрицательная, энергия отдается источнику.
Такой возврат энергии источнику питания возможен, так как энергия
периодически запасается в индуктивности и в емкости, входящих в состав
двухполюсника.
Средняя мощность
T
PcpT U ui dt UI cos
0
Интенсивность обмена энергией называют
реактивной мощностью.
Полная мощность - физического
смысла не имеет [ВА]
P
cos
S
Q UI sin
[ВАР]
Вольт Ампер
реактивные
S UI
― коэффициент мощности
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
21

22. Резонанс

Синусоидальный ток
Резонанс
Резонанс в электрических цепях это такой режим работы, когда при наличии ёмкости
и индуктивности входное сопротивление или входная проводимость являются чисто
активными. Это приводит к резкому возрастанию электрических величин.
Резонанс напряжений
Z R
Условие резонанса
2
1
LC
0
1
LC
X j ( L
1
1
) 0 L
C
C
- резонансная частота, частота собственных колебаний
I рез
U
R
U L I 0 L I
1
L
L I
C
LC
Напряжение может возрасти во много раз
L
C
волновое сопротивление
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
22

23. Резонанс токов

Синусоидальный ток
Резонанс токов
Резонанс в электрических цепях это такой режим работы, когда при наличии ёмкости
и индуктивности входное сопротивление или входная проводимость являются чисто
активными. Это приводит к резкому возрастанию электрических величин.
Условие резонанса
L
bL 2
R 1 ( L ) 2
bC b
bC
1
C
R 21 ( 1 ) 2
C
При выполнении условий резонанса реактивные составляющие токов равны,
противоположны по фазе и компенсируют друг-друга.
При этом ток на входе имеет только активную составляющую и уменьшается .
1
L
2 C 2
2
2
R 1 ( L)
R 1 (1 )
C
1
LC
2 R12
2 R22
При резонансе токов нет опасных факторов, разве что возрастание токов в
ветвях. Но на входе ток уменьшается.
Электротехника и электроника для заочников. Лекция 2
23

1) для заданной электрической схемы составить систему уравнений по законам Кирхгофа и записать её в двух формах:

а) в дифференциальной форме;

б) в символической форме;

2) рассчитать токи в ветвях, используя любой целесообразный для заданной схемы метод расчета;

3) рассчитать потенциалы точек схемы и построить векторную диаграмму;

4) записать уравнения для мгновенных значений тока в одной из ветвей и напряжения между узлами электрической цепи. Построить эти функции на одном временном графике.

е – источник переменной ЭДС

L индуктивность

С – конденсатор



141В


-90˚




84,6В


60˚


80 Ом


60 Ом


40 мГн


10 мкФ


В настоящее время централизованное производство и распределение электрической энергии осуществляется на переменном токе. Переменный ток занял господствующее положение в промышленном приводе и электрическом освещении, в сельском хозяйстве и на транспорте, в технике связи и электротермии, а также в быту.

Переменными называют э.д.с., токи и напряжения изменяющиеся с течением времени. Они могут изменяться только по значению или только по направлению, а также по значению и направлению.

Цепи, в которых действует переменный ток - называют цепями переменного тока.

В электроэнергетике наибольшее применение получил переменный ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону.

Переменные электрические величины являются функциями времени, их значения в любой момент времени t называют мгновенными и обозначают строчными буквами. Например, выражение мгновенного значения синусоидального тока определяется тригонометрической функцией i=Isin(t+), единственной переменной в правой части, которой является время t. Амплитуда I равна максимальному значению тока. Аргумент синуса (t+), измеряемый в радианах, определяет фазный угол синусоидальной функции тока в любой момент времени t и называется фазой, а величина , равная фазному углу в момент начала отсчёта времени (t=0), - начальной фазой. Величина определяет число радианов, на которое изменяется фаза колебаний за секунду, и называется угловой частотой.

Синусоидальные э.д.с., ток и напряжение являются периодическими функциями времени. Через промежуток времени Т, называемый периодом, фаза колебаний изменяется на угол 2, и цикл колебаний повторяется снова: i(t)=i(t+T), следовательно, период и угловая частота связаны соотношением Т=2. Длительность периода принято измерять в секундах. Величену, обратную периоду, называют частотой и обозначают f. Частота определяется количеством периодов в секунду: f=1/T и измеряется в герцах (Гц). Очевидно, что = 2/T = 2f.

Всё сказанное относительно тока справедливо также для синусоидально изменяющихся напряжений u(t) и э.д.с. e(t).

При совместном рассмотрении нескольких синусоидальных электрических величин одной частоты обычно интересуются разностью их фазовых углов, называемой углом сдвига фаз. Угол сдвига фаз двух синусоидальных функций определяют как разность их начальных фаз. Если синусоиды имеют одинаковые начальные фазы, то говорят о совпадении по фазе, если разность фаз равна , то говорят, что синусоиды противоположны по фазе. Фазовые соотношения имеют очень важное значение при анализе электрических цепей переменного тока. Угол сдвига фаз между током и напряжением участка цепи принято обозначать буквой и определять вычитанием начальные фазы тока из начальной фазы напряжения:

= -

Угол - величина алгебраическая. Если >, то >0, при этом говорят, что напряжение опережает ток по фазе или ток отстаёт по фазе от напряжения. В случае

Электротехнические устройства синусоидального (переменного) тока находят самое широкое применение в различных областях промышленности, сельского хозяйства, быту и т. д. : при генерировании, передаче, трансформации и преобразовании электрической энергии, в электроприводе, бытовой технике, промышленной электронике, радиотехнике и др. Преимущественное распространение электротехнических устройств… Читать ещё >

  • основы электротехники
  • микроэлектроники и управления

Электрические цепи синусоидального тока ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Введение

Электротехнические устройства синусоидального (переменного) тока находят самое широкое применение в различных областях промышленности, сельского хозяйства, быту и т. д. : при генерировании, передаче, трансформации и преобразовании электрической энергии, в электроприводе, бытовой технике, промышленной электронике, радиотехнике и др. Преимущественное распространение электротехнических устройств синусоидального тока обусловлено прежде всего тем, что при передаче электрической энергии на дальние расстояния при помощи электрического тока и ее распределении имеются наименьшие потери энергии в элементах по сравнению с другими видами энергии. Преобразование энергии при передаче лишь в электротехнических устройствах переменного тока — трансформаторах, которые имеют наибольший КПД преобразования в современной электроэнергетике. Исключение составляют лишь линии передачи постоянного тока сверхвысокого напряжения и некоторые технологические установки, но и они входят составной частью в систему цепей синусоидального тока.

Большим преимуществом для разработки и развития электротехнических устройств синусоидального тока является возможность получения источников электрической энергии большой мощности. У современных турбогенераторов тепловых электростанций мощность составляет 100−1500 МВт на один агрегат. Большие мощности имеют и генераторы гидростанций.

К наиболее простым и дешевым преобразователям электрической энергии в механическую относятся асинхронные и синхронные двигатели синусоидального тока.

Для электроэнергетических установок (в частности, для всех электрических станций) в России и в большинстве стран мира принята стандартная частота 50 Гц (в США — 60 Гц).

В дальнейшем рассмотрим электротехнические устройства синусоидального тока промышленной частоты и методы анализа режимов их работы.


Напомним, что такое активное сопротивление в цепи переменного тока. Сопротивление цепи, которое обуславливает безвозвратные потери электрический энергии на тепловое действие тока, называют активным. Это сопротивление для тока низкой частоты можно считать равным сопротивлению R этого же проводника постоянному току.

В цепи переменного тока, имеющей только активное сопротивление, например, в лампах накаливания, нагревательных приборах и т. п., сдвиг фаз между напряжением и током равен нулю, т. е. φ = 0. Это означает, что ток и напряжение в такой цепи изменяются в одинаковых фазах, а электрическая энергия полностью расходуется на тепловое действие тока.

При протекании электрического тока выделяется энергия в виде тепла или механической работы. Параметр электрической цепи, характеризующий этот процесс, называется активным сопротивлением. Количественно он определяется следующим образом. Пусть на некотором участке цепи за время Т, равное периоду переменного тока, действующее значение которого I, необратимо преобразуется в тепло или механическую работу электрическая энергия WТ. Тогда активное сопротивление рассматриваемого участка цепи по определению равно R=WT/I 2 T (2.12).

На схеме активное сопротивление обозначается точно так же, как и сопротивление постоянному току (См. Рис. Обозначение активного сопротивления по току и по напряжению). Последнее, называемое еще омическим, определяется структурой кристаллической решетки проводника и состоянием свободных электронов. Наличие вблизи каких-либо проводящих тел и ферромагнитных сердечников на омическое сопротивление не влияет.

Иначе обстоит дело при переменном токе. При невысоких частотах сопротивление проводника мало отличается от сопротивления постоянному току. Но с повышением частоты все сильнее и сильнее сказывается поверхностный эффект, заключающийся в вытеснении переменного тока из серединных областей проводника к его поверхности.
Это приводит к уменьшению сечения, занимаемого током, к увеличению сопротивления и возрастанию тепловых потерь. К аналогичным последствиям приводит и эффект близости, выражающийся в возникновении неравномерности распределения электрического тока по сечению проводника из-за действия магнитного поля соседних проводов.

Если вблизи катушки имеются ферромагнитные сердечники и какие-либо другие проводящие тела, то магнитное поле переменного тока индуцирует в них вихревые токи, что вызывает дополнительные потери энергии на нагрев. Кроме того, в переменном магнитном поле происходит непрерывное периодическое перемагничивание ферромагнитного сердечника, требующее энергетических затрат на изменение направления магнитных моментов доменов. Таким образом, понятие активного сопротивления является более широким, по сравнению с омическим. Числитель в формуле (2.12) при переменном токе всегда больше, чем при постоянном, так как он включает в себя все перечисленные потери электромагнитной энергии на тепло. Поэтому для одной и той же электрической установки активное сопротивление
переменному току всегда оказывается больше чем сопротивление постоянному току.
Мгновенные значения напряжения и тока в активном сопротивлении связаны законом Ома:


где G — активная проводимость: G=1/R.

При изменении тока по синусоидальному закону

напряжение тоже синусоидально и имеет с током одинаковые начальные фазы:



Разделив два последних уравнения на √2, получим:


Четыре последних уравнения представляют собой различные формы записи закона Ома для активного сопротивления. По уравнениям (2.13) и (2.14) можно записать комплексные амплитуды тока и напряжения:


После деления последних двух уравнений на 2 будем иметь:


Т.е., получили те же самые выражения закона Ома, но в символической форме.

На рис. 1 показаны волновая и векторная диаграммы, построенные по формулам (2.13) и (2.14).


В активном сопротивлении напряжение и ток совпадают по фазе; их начальные фазы одинаковы, угол сдвига фаз равен нулю, векторы на векторной диаграмме направлены в одну сторону (параллельны).

При протекании электрического тока выделяется энергия в виде тепла или механической работы. Параметр электрической цепи, характеризующий этот процесс, называется активным сопротивлением. Количественно он определяется следующим образом. Пусть на некотором участке цепи за время Т, равное периоду переменного тока, действующее значение которого I, необратимо преобразуется в тепло или механическую работу электрическая энергияWТ. Тогда активное сопротивление рассматриваемого участка цепи по определению равно


. (2.12)

На схеме активное сопротивление обозначается точно так же, как и сопротивление постоянному току (рис. 2.16). Последнее, называемое еще омическим, определяется структурой кристаллической решетки проводника и состоянием свободных электронов. Наличие вблизи каких-либо проводящих тел и ферромагнитных сердечников на омическое сопротивление не влияет.


Рис. 2.16. Активное сопротивление

Иначе обстоит дело при переменном токе.

При невысоких частотах сопротивление проводника мало отличается от сопротивления постоянному току. Но с повышением частоты все сильнее и сильнее сказывается поверхностный эффект, заключающийся в вытеснении переменного тока из серединных областей проводника к его поверхности. Это приводит к уменьшению сечения, занимаемого током, к увеличению сопротивления и возрастанию тепловых потерь. К аналогичным последствиям приводит и эффект близости, выражающийся в возникновении неравномерности распределения электрического тока по сечению проводника из-за действия магнитного поля соседних проводов.

Если вблизи катушки имеются ферромагнитные сердечники и какие-либо другие проводящие тела, то магнитное поле переменного тока индуцирует в них вихревые токи, что вызывает дополнительные потери энергии на нагрев. Кроме того, в переменном магнитном поле происходит непрерывное периодическое перемагничивание ферромагнитного сердечника, требующее энергетических затрат на изменение направления магнитных моментов доменов.

Таким образом, понятие активного сопротивления является более широким, по сравнению с омическим. Числитель в формуле (2.12) при переменном токе всегда больше, чем при постоянном, так как он включает в себя все перечисленные потери электромагнитной энергии на тепло. Поэтому для одной и той же электрической установки активное сопротивление переменному току всегда оказывается больше чем сопротивление постоянному току.

Мгновенные значения напряжения и тока в активном сопротивлении связаны законом Ома:

или ,

где – активная проводимость:.

При изменении тока по синусоидальному закону


, (2.13)

напряжение тоже синусоидально и имеет с током одинаковые начальные фазы:


. (2.14)

Отсюда или.


Разделив два последних уравнения на , получим

и .

Четыре последних уравнения представляют собой различные формы записи закона Ома для активного сопротивления.

По уравнениям (2.13) и (2.14) можно записать комплексные амплитуды тока и напряжения:

, , откуда

или .


После деления последних двух уравнений на будем иметь:

и .

Получили те же самые выражения закона Ома, но в символической форме.

На рис. 2.17 показаны волновая и векторная диаграммы, построенные по формулам (2.13) и (2.14).


Рис. 2.17. Волновая и векторные диаграммы для активного сопротивления

В активном сопротивлении напряжение и ток совпадают по фазе; их начальные фазы одинаковы, угол сдвига фаз равен нулю, векторы на векторной диаграмме направлены в одну сторону (параллельны).

Вопрос № 11. Синусоидальный ток в L

Синусоидальный ток в индуктивности

Если в катушке, изображенной на рис. 2.1, магнитное поле создается собственным током i, то магнитный поток называется потоком самоиндукции и обозначается ФL, а индуцируемая в катушке ЭДС еL – ЭДС самоиндукции. В соответствии с формулой (2.1) она равна


, (2.15)

где – потокосцепление самоиндукции, величина, пропорциональная протекающему по катушке току: = Li.

Коэффициент пропорциональности L между потокосцеплением и током называется собственной индуктивностью или просто индуктивностью катушки (контура). Она зависит от формы и размеров катушки, а также от магнитной проницаемости сердечника. Ее размерность В x с/А=Ом x с. Эта единица измерения называется генри (Гн).

Подставляя последнее выражение в (2.15) и полагая L = const, получаем следующую формулу, определяющую ЭДС самоиндукции:


. (2.16)

На рис. 2.18 показано изображение индуктивности на электрической схеме; uL – напряжение на зажимах катушки, обусловленное электродвижущей силой самоиндукции, или другими словами, напряжение, наведенное в катушке собственным переменным магнитным полем.


Рис. 2.18. Обозначение индуктивности

Все три стрелки на схеме (i, eL, uL) принято направлять в одну сторону. Раньше мы видели, что при одинаковых направлениях стрелок напряжения и ЭДС они имеют разные знаки. Поэтому


. (2.17)

Знак минус в правой части формулы (2.16) обусловлен принципом Ленца, определяющим направление индуцированной ЭДС. В рассматриваемом случае он может быть сформулирован следующим образом:

ЭДС самоиндукции направлена так, что своим действием препятствует причине, вызвавшей ее появление.

Причина появления ЭДС самоиндукции – изменение тока. Поэтому при возрастании тока она направлена ему навстречу, при уменьшении тока – в одну с ним сторону.

Препятствуя изменению тока, ЭДС самоиндукции оказывает ему сопротивление, которое называется индуктивным и обозначается хL. В соответствии с формулой (2.16) его величина определяется индуктивностью и скоростью изменения тока, т.е. частотой. Формула, определяющая индуктивное сопротивление, имеет вид:


.

В цепях постоянного тока такого понятия мы не встречали, так как при постоянных магнитных полях ЭДС самоиндукции не возникает.

Пусть ток, протекающий по индуктивности, определяется выражением (2.13). Тогда напряжение на ее зажимах, в соответствии с формулой (2.17), равно


.

Это – мгновенное значение напряжения. Его амплитуда равна


.


Аналогичное выражение получается (после деления на ) и для действующих значений

, откуда ,


где ВL – индуктивная проводимость; .

Запишем соответствующие формулы в символической форме:


.

Так как , то.


Отсюда .

Аналогично для действующих значений:


,


. (2.18)

Уравнения, связывающие напряжение и ток в индуктивности, как в вещественных, так и в комплексных числах, представляют собой закон Ома для индуктивности.

Начальная фаза напряжения больше начальной фазы тока на 90° . В индуктивности ток отстает от напряжения на четверть периода. Выражение закона Ома, записанное в символическое форме, указывает на этот сдвиг фаз. Вспомним, что умножение вектора на jприводит к его повороту на угол 90° против часовой стрелки.


Рис. 2.19. Векторная диаграмма напряжения и тока в индуктивности

Согласно уравнениям (2.18) получается путем умножения произведениянаj, в результате чего вектор оказывается повернутым относительно вектора.

Пример 2.5. Мгновенное значение напряжения на индуктивности определяется выражением uL = 200 sin( t+60 ) В. Записать выражение мгновенного значения тока, если L = 63,67 мГн, а частота питающего напряжения f = 50 Гц. Построить векторные диаграммы напряжения и тока.


Р е ш е н и е. При частоте f = 50 Гц циклическая частота  = 314 с -1 , и индуктивное сопротивлениеxL =  L = 20 Ом. Амплитуда тока равна А.

Так как в индуктивности ток отстает от напряжения на четверть периода, его начальная фаза меньше начальной фазы напряжения на 90 :  i =  u – 90 = 60–90–30 .

Итак, i = 10sin ( t–30 ). Векторная диаграмма показана на рис. 2.20.

Читайте также: