V-kosmose.com

Индуктивность в цепи переменного тока

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.

(a) – Источник переменного тока в последовательном подключении с индуктором при незначительном сопротивлении. (b) – График тока и напряжения на индукторе, основываясь на времени

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.


Раздел Физика

Магнитный поток, индукция и закон Фарадея
Цепи переменного тока
Применение индукционных и электромагнитных волн
Магнитные поля и прогноз Максвелла
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)