В идеальной индуктивности ток отстает от напряжения на 90о.

Временная и векторная диаграммы напряжения и тока в идеальной катушке индуктивности представлены на рисунке

А ктивная, реактивная и полная мощности идеальной катушки индуктивности

P = U I cos  = 0 ( так как  = 0 )

Q = U I sin  = U I = I² X_L = U² b_L

S = U I = Q

В реальных катушках индуктивности часть электрической энергии преобразуется в тепло, т.е. катушка обладает не только индуктивностью L, но и активным сопротивлением R_k .

Эквивалентная схема замещения реальной катушки индуктивности представлена на рисунке.

U_m = I_m Z_k Z_k =

X_L= L  = 2f

В реальной индуктивности _к < 90⁰

Емкость с.

Емкостью С называается элемент электрической цепи (конденсатор), в котором накапливается энергия электрического поля. Количественно емкость определяется выражением .

Если q - количество электричества измеряется в кулонах,

U_c - в вольтах, то емкость С в фарадах.

, ,

Если напряжение возрастает, то > 0. Это значит, что ток и напряжение совпадают по направлению, энергия электрического поля в конденсаторе возрастает.

При убывании напряжения ток также уменьшается, энергия возвращается обратно к источнику.

Если напряжение на емкости с меняется по закону синуса ,

то

В идеальной емкости ток опережает напряжения на 90о.

Емкостное сопротивление зависит от частоты по гиперболическому закону

X_С =

В ременная и векторная диаграммы напряжения и тока в емкости представлены на рисунке

Активная, реактивная и полная мощности идеального конденсатора составляют соответственно

P = U I cos  = 0 ( так как  = - 0 )

Q = U I sin  = U I = I² X_С = U² b_С

S = U I = Q

Реальные конденсаторы характеризуются не только емкостью С, но и активным сопротивлением R_С или проводимостью g_C , учитывающими потери энергии в диэлектрике.

Эквивалентная схема замещения реального конденсатора представлена на рисунке.

I_m = U_m Y_C Y_C =

X_C =

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему, изображенную на рис.1.

Рис.1.

2. Установить напряжение источника питания 5 В и записать показания приборов в табл.1 для ряда частот источника, начиная с f = 0.

3. Построить в Excel зависимость R = f() и поместить в отчет.

4. Включить осциллограф и поместить в отчет кривые напряжения и тока.

Таблица 1

№	f Гц	U B	I A	P Вт	R Ом	cos 	 град
1	0
2	500
3	1000
4	5000
5	10000
6	20000

5. Собрать схему, изображенную на рис.2.

Рис.2.

6. Записать показания приборов в табл.2 для ряда частот источника, начиная с f = 0, произвести необходимые вычисления.

7. Построить в Excel зависимость X_L = f() и поместить в отчет.

8. Включить осциллограф и поместить в отчет кривые напряжения и тока.

Таблица 2

№	f Гц	U B	I A	P Вт	Zк Ом	Rк Ом	XL Ом	L Гн	cos 	 град
1	0
2	500
3	1000
4	5000
5	10000
6	20000

; ; ; ; ;

9. Собрать схему, изображенную на рис.3.

Рис.3.

10. Записать показания приборов в табл.3 для ряда частот источника, начиная с f = 0, произвести необходимые вычисления.

11. Построить в Excel зависимость X_C = f() и поместить в отчет.

12. Включить осциллограф и поместить в отчет кривые напряжения и тока.

Таблица 3

№	f Гц	U B	I A	P Вт	Yc 1/Ом	gc 1/Ом	RС Ом	XС Ом	C мкФ	cos 	 град
1	0							999
2	500							500
3	1000							200
4	5000							150
5	10000							50
6	20000							2

; ; ; ;

мкФ; ;