Физика > Индукторы в цепях переменного тока: индуктивное сопротивление и фазовые диаграммы
Изучите индуктивность в цепи переменного тока: индуктивное сопротивление и диаграммы фазовых векторов. Читайте закон Ленца и закон Ома, схемы и формулы.
Если в цепи переменного тока есть индуктор, то он проводит ток в соответствии с законом Ленца.
Задача обучения
- Выяснить, почему напряжение на индукторе проводит ток.
Основные пункты
- Если в цепи переменного тока использовать индуктивность, то напряжение тока направляется на ¼ цикла (фазовый угол – 90°).
- Среднеквадратичный ток через индуктор: Irms = Vrms/XL. XL – индуктивное сопротивление, заданное как XL = 2πνL.
- Фазор – вектор, совершающий обороты против часовой стрелки.
Термин
- Фазор – комплексное число в терминах комплексной экспоненты.
- RMS – среднеквадратичное число, статическая мера величины.
- Закон Ленца: индуцированная на проводнике ЭДС всегда расположена в том же направлении, что и противодействующее изменению течение.
Давайте рассмотрим ситуацию, где индуктор присоединен к источнику переменного напряжения (индуктивность в цепи переменного тока). Можно принять, что здесь присутствует небольшое сопротивление, потому что на практике его можно так сильно уменьшить, что оно практически не воздействует на схему. На графике отображено напряжение и ток в виде временных функций. Отметьте, что ток начинается с нуля и затем возрастает к пику после напряжения.
Ток будет уменьшаться, если напряжение станет отрицательным в точке а. В точке b он приравняется к нулю, после чего на него воздействует напряжение, и мы снова увидим отрицательный ток. Положительное наступает в точке с, где сокращается ток. В d проходит сквозь 0, потому что у напряжения заметен положительный максимум (подготовка к следующему циклу).
Ток не поспевает за напряжением, потому что индуктор вступает в сопротивление с переменой тока. Это создает ЭДС, что считается эффективным сопротивлением индуктивности. Среднеквадратический ток задается версией закона Ома: Irms = Vrms/XL (Vrms – среднеквадратичное напряжение на индукторе и XL = 2πνL). XL – индуктивное сопротивление.
Представление фазоров
Напряжение на индукторе ведет ток в соответствии с законом Ленца. Фазовые векторы – векторы, совершающие обороты против часовой стрелки.
