ТЕМА10

95efac4a359bb3eaca93d20fdea8c9c5

Подивись відео

Для розрахунку кола змінного струму з послідовним з'єднанням активного R, індуктивного X_L і ємнісного Х_C опорів побудуємо векторну діаграму. Оскільки це з'єднання послідовне, то загальний струм I у всіх опорах буде однаковий. Спад напруги на активному опорі U_R буде збігатися за фазою із струмом. Спад напруги на індуктивному опорі U_L буде випереджати струм на 90°, а спад напруги на ємнісному опорі U_L буде відставати від струму на 90°.

Домовимося, що Х_L > Х_R, тоді і U_L буде більшим за U_C. Склавши геометрично три вектори U_L, U_C, U_R одержимо загальну напругу U. Із прямокутного трикутника напруг за теоремою Піфагора знаходимо,чому дорівнює загальна напруга U.

Розділивши сторони трикутника напруг на струм, одержимо прямокутний трикутник опорів, з якого за теоремою Піфагора знаходимо загальний опір Z.

Знаючи загальну напругу U і загальний опір Z кола за законом Ома визначимо струм у колі I. У колі змінного струму з послідовним з'єднанням активного, індуктивного та ємнісного опорів настане резонанс напруг за умови, шо індуктивний опір буде дорівнювати ємнісному Х_L = Х_C. Цю умову можна виконати, змінюючи індуктивність котушки, ємність конденсатора або частоту струму. Вона має становити:

При резонансі напруг загальний опір кола зменшується і буде дорівнювати активному опору. Струм у колі збільшиться. Напруги на індуктивному і ємнісному опорах будуть дорівнювати одна одній і можуть у кілька разів перевищувати загальну напругу, прикладену до кола. Як видно із векторної діаграми, для резонансу напруг струм і напруга збігаються за фазою.

Резонанс напруг застосовують у радіоприймачах для вибору необхідного радіосигналу.

Подивись відео

У колах змінного струму існує три види потужності: активна Р, яка вимірюється у ватах (Вт); реактивна Q, яка вимірюється у варах; повна S, яка вимірюється у вольтамперах (В • А). Коефіцієнт потужності COSφ— це відношення активної потужності кола до повної або відношення активного опору до загального. Чим більший COSφ, тим менший струм споживають споживачі й тим менші теплові втрати електроенергії у проводах, які з'єднують споживача із джерелом електроенергії.