Индуктивное сопротивление в цепи переменного тока

Индуктивное сопротивление в цепи переменного тока
Индуктивность: формула расчета. Измерение индуктивности. Индуктивность контура

Статья рассказывает о таком понятии, как индуктивность, о ее разновидностях, знакомит с устройствами соленоид, конденсатор.

Активное сопротивление в цепи переменного тока

Активное сопротивление, которое включено в цепь переменного тока, работает так же, как и в режиме подачи постоянного напряжения. Совсем другое дело - элементы емкости и индуктивности.

Сопротивление в электрических цепях бывает двух видов – активное и реактивное. Активное представлено резисторами, лампами накаливания, нагревательными спиралями и пр. Другими словами, всеми элементами, в которых протекающий ток непосредственно совершает полезную работу или, частный случай, вызывает желаемый нагрев проводника. В свою очередь, реактивное – это обобщающий термин. Под ним понимают емкостное и индуктивное сопротивление. В элементах цепи, обладающих реактивным сопротивлением, при прохождении электрического тока происходят различные промежуточные преобразования энергии. Конденсатор (емкость) накапливает заряд, а затем отдает его в контур. Другой пример - индуктивное сопротивление катушки, в которой часть электрической энергии превращается в магнитное поле.


Колебательный контур применяется повсюду в реальной жизни: в телефонах, микроволновках и прочем. Мы...

На самом деле «чистых» активных или реактивных сопротивлений нет. Всегда присутствует противоположная составляющая. Например, при расчете проводов для линий электропередач большой протяженности, учитывают не только активное сопротивление, но и емкостное. А рассматривая индуктивное сопротивление, нужно помнить, что как проводники, так и источник питания вносят свои корректировки в расчеты.

Определяя общее сопротивление участка цепи, необходимо сложить активную и реактивную составляющие. Причем, получить прямую сумму обычным математическим действием невозможно, поэтому используют геометрический (векторный) способ сложения. Выполняют построение прямоугольного треугольника, два катета которого представляют собой активное и индуктивное сопротивление, а гипотенуза – полное. Длина отрезков соответствует действующим значениям.


На практике самым значительным фактором, влияющим на добротность контура, является качество...

Рассмотрим индуктивное сопротивление в цепи переменного тока. Представим простейшую цепь, состоящую из источника питания (ЭДС, E), резистора (активная составляющая, R) и катушки (индуктивность, L). Так как индуктивное сопротивление возникает благодаря ЭДС самоиндукции (E си) в витках катушки, то очевидно, что оно возрастает с увеличением индуктивности цепи и ростом значения протекающего по контуру тока.

Закон ома для такой цепи выглядит как:

E + E си = I*R.

Определив производную тока от времени (I пр), можно вычислить самоиндукцию:

E си = -L*I пр.

Знак «-» в уравнении указывает на то, что действие E си направлено против изменения значения тока. Правило Ленца гласит, что при любом изменении тока возникает ЭДС самоиндукции. А так как такие изменения в цепях переменного тока естественны (и постоянно происходят), то E си формирует существенное противодействие или, что также верно, сопротивление. В случае источника питания постоянного тока данная зависимость не выполняется и при попытке подключить катушку (индуктивность) в подобную цепь произошло бы классическое к.з.

Для преодоления E си источник питания должен создавать на выводах катушки такую разность потенциалов, чтобы ее хватило, как минимум, на компенсацию сопротивления E си. Отсюда следует:

U кат = -E си.

Другими словами, напряжение на индуктивности численно равно электродвижущей силе самоиндукции.

Так как с ростом тока в цепи увеличивается магнитное поле, в свою очередь генерирующее вихревое поле, вызывающее рост противотока в индуктивности, то можно сказать, что имеет место смещение фаз между напряжением и током. Отсюда следует одна особенность: так как ЭДС самоиндукции препятствует любому изменению тока, то при его возрастании (первая четверть периода на синусоиде) происходит генерация полем противотока, а вот при падении (вторая четверть) наоборот – индуцированный ток сонаправлен с основным. То есть, если теоретически допустить существование идеального источника питания без внутреннего сопротивления и индуктивность без активной составляющей, то колебания энергии «источник – катушка» могли бы происходить неограниченное время.

Индуктивность: формула расчета. Измерение индуктивности. ...
Статья рассказывает о таком понятии, как индуктивность, о ее разновидностях, знакомит с устройствами соленоид, конденсатор.
далее
Колебательный контур. Принцип действия
Колебательный контур применяется повсюду в реальной жизни: в телефонах, микроволновках и прочем. Мы не можем представить свою жизнь без него. В этой статье пойдёт речь о строении контура и его элементах, о принципе его работы и применении в реальной жизни.
далее
Колебательный контур. Принцип действия
Добротность контура и качество приема радиосигнала
На практике самым значительным фактором, влияющим на добротность контура, является качество катушки, зависящее от магнитной проницаемости ее сердечника, от числа витков, степени изолированности провода, и от ее сопротивления, а также от потерь при прохождении токов высокой частоты.
далее
Добротность контура и качество приема радиосигнала
Согласующие устройства: назначение и принцип построения
Согласующие устройства достаточно широко используются в современной электронике, но не все понимают принцип их действия.
далее
Согласующие устройства: назначение и принцип построения
Устройство и схема включения люминесцентной лампы
Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой источник света, создаваемый электрическим разрядом в среде паров ртути и инертного газа. При этом возникает невидимое ультрафиолетовое свечение, действующее на слой люминофора, нанесенный изнутри на стеклянную колбу.
далее
Устройство и схема включения люминесцентной лампы