Сопротивление. При протекании синусоидального тока 
по 
-элементу (рис. 2.13,я) на нем по закону Ома возникает падение напряжения
Из (2.35) следует, что амплитуда синусоидального напряжения на сопротивлении 
и разность начальных фаз напряжения и тока 
.
Комплексная амплитуда тока сопротивления 
и комплексная амплитуда его напряжения 
Следовательно, комплексное сопротивление -элемента
содержит только активную составляющую, которую на переменном токе называют активным сопротивлением. Комплексная проводимость -элемента содержит только активную составляющую 
.
Мгновенной мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке цепи. Мгновенная мощность в сопротивлении равна
Так как 
,
Из полученной формулы видно, что мгновенная мощность колеблется с удвоенной частотой около уровня 
и всегда положительна (рис. 2.13,6).
Она расходуется в сопротивлении — выделяется в виде тепла.
Среднее за период значение мощности 
, выделяющейся в сопротивлении, называется активной мощностью
График мгновенных значений тока, напряжения и мощности приведен на рис. 2.13,б. Векторная диаграмма тока и напряжения сопротивления показана на рис. 2.13,в.
Индуктивность. Пусть через индуктивность (рис. 2.14,а) протекает синусоидальный ток 
. Он вызывает в индуктивности ЭДС самоиндукции
Эта ЭДС уравновешивается напряжением, подключенным к индуктивности, т.е. 
. Следовательно, напряжение на индуктивности
Из полученного выражения следует, что разность начальных фаз напряжения и тока 
, т.е. напряжение на индуктивности опережает ее ток на 90°. Комплексные амплитуды напряжения и тока в индуктивности: 
. Векторная диаграмма тока и напряжения индуктивности показана на рис. 2.14,в. Комплексное сопротивление индуктивности
содержит только реактивную составляющую 
, имеющую размерность сопротивления и называемую индуктивным сопротивлением. Это сопротивление является частотно-зависимым параметром. Оно возрастает с увеличением частоты, причем на постоянном токе 
оно равно 0. Комплексная проводимость индуктивности
где 
— индуктивная проводимость.
Мгновенная мощность в индуктивности
Из рис. 2.14,6 видно, что за первую четверть периода, когда ток индуктивности возрастает от нуля до 
, значение мгновенной мощности больше нуля, т.е. энергия от источника поступает в индуктивность.
Она затрачивается на создание магнитного поля. Во вторую четверть периода ток индуктивности уменьшается от до нуля, значение мгновенной мощности меньше нуля, т.е. индуктивность полностью возвращает источнику ранее накопленную в виде магнитного поля энергию.
Таким образом, в цепи с индуктивностью непрерывно происходит незатухающий колебательный обмен энергией между источником и магнитным полем индуктивного элемента, так как потери энергии на нагревание проводников электрической цепи отсутствуют. Активная мощность 
.
Амплитуду колебания мощности в цени с индуктивностью принято называть реактивной мощностью 
. Единицей измерения реактивной мощности является вольт-ампер реактивный (ВАр).
Емкость. Пусть ток емкости 
(рис. 2.15,a) 
. Тогда емкостное напряжение
Из полученного выражения следует, что разность начальных фаз напряжения и тока 
, т.е. ток емкости опережает ее напряжение на 90°. Комплексные амплитуды напряжения и тока емкости: 
. Векторная диаграмма тока и напряжения емкости показана на рис. 2.15,в Комплексное сопротивление емкости
содержит только реактивную составляющую 
. Величину 
, имеющую размерность сопротивления, называют емкостным сопротивлением.
Комплексная проводимость емкости
где 
— емкостная проводимость.
Мгновенная мощность, поступающая из внешней цепи в емкость,
Таким образом, мгновенная мощность 
изменяется синусоидально с удвоенной частотой по сравнению с током (рис. 2.15,6), поэтому ее среднее значение равно нулю. При этом непрерывно происходит незатухающий колебательный обмен энергией между источником и емкостью, гак как активная мощность 
и потери энергии на нагревание проводников электрической цепи отсутствуют. Амплитуду колебания мгновенной мощности 
. принято называть реактивной мощностью емкости.
Векторная диаграмма для емкости показана на рис. 2.12,е.
Эта теория взята со страницы помощи с заданиями по электротехнике:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Получение синусоидальной ЭДС |
| Пассивный двухполюсник |
| Энергетические соотношения в цепях синусоидального тока |
| Последовательное соединение R-, L-, C- -элементов |
