1.3.Закон Ома.Законы Кирхгофа.
Закон Ома для участка цепи
или
UR
= RI.
В
этом случае UR = RI
– называют напряжением или падением
напряжения на резисторе R, а– током в
резисторе R.
При расчете электрических цепей иногда удобнее пользоваться не сопротивлением R, а величиной обратной сопротивлению, т.е. электрической проводимостью:
.В этом случае закон Ома для участка цепи запишется в виде:
I = Uq.
Закон Ома для всей цепи
Этот закон определяет зависимость между ЭДС Е источника питания с внутренним сопротивлением r0, током I электрической цепи и общим эквивалентным сопротивлением RЭ = r0 + R всей цепи:
Первый
закон Кирхгофа,
где m – число ветвей подключенных к узлу.
Второй закон Кирхгофа
где n – число источников ЭДС в контуре; m – число элементов с сопротивлением Rк в контуре; Uк = RкIк – напряжение или падение напряжения на к-м элементе контура.
.
2.1. Параметры переменного синусоидального тока.
Переменным
током (напряжением, ЭДС и т.д.)
называется
ток (напряжение, ЭДС и т.д.), изменяющийся
во времени. Токи, значения которых
повторяются через равные промежутки
времени в одной и той же последовательности,
называются периодическими,
а
наименьший промежуток времени, через
который эти повторения наблюдаются, -
периодом
Т.
Для периодического тока имеем
Величина, обратная периоду, есть частота, измеряемая в герцах (Гц):
В
РФ промышленная частота f
= 50Гц.
Мгновенное значение переменной величины есть функция времени. Ее принято обозначать строчной буквой:
i
- мгновенное значение тока
;u -
мгновенное значение напряжения
;e -
мгновенное значение ЭДС
;p
-
мгновенное значение мощности
.
Наибольшее мгновенное значение переменной величины за период называется амплитудой
-
амплитуда тока;
-
амплитуда напряжения;
-
амплитуда ЭДС.Среднее
за период «Т» значение мощности,
определяемое интегралом называется
активной мощностью и в нашем случаеP=
UICosφ.
Эта мощность характеризует энергию,
рассеиваемую за период питающего
напряжения в виде тепла в резистивных
элементах цепи, и измеряется в Ваттах.
При расчетах электрических цепей и на практике используется понятие реактивной мощности Q, которая вычисляется по формуле
Q = UISinφ , (В*А)
Она характеризует максимальную скорость обмена энергии между источником и элементами, способными запасать энергию электрического или магнитного поля (индуктивные или емкостные элементы ЭЦ Реактивная мощность может быть положительной, если φ >0 и отрицательной, если φ<0.
Величина S, равная произведению действующих значений тока и напряжения на зажимах ЭЦ, называется полной или кажущейся мощностью и измеряется в вольтамперах (ВА).
S=
UI,
понятием коэффициента мощности Cosφ =P/S ,который характеризует долю средней или активной мощности P в полной мощности S. Чем меньше Cos φ при одинаковой активной мощности Р, тем больше ток и потери в устройствах передачи энергии.