Законы цепей переменного тока
Активное сопротивление в цепи переменного тока.
Переменный ток, проходя по проводнику, встречает большее сопротивление, чем постоянный, при этом, чем выше частота тока, тем больше сопротивление проводника этому току.
Сущность этого явления заключается в следующем. Как известно, магнитное поле прямолинейного проводника имеет форму концентрических окружностей. Магнитное поле образуется как внутри проводника, так и в пространстве, окружающим проводник. Прямолинейный проводник с током мы можем разбить на отдельные нити тока, параллельные друг другу. Чем больше нить лежит к оси самого проводника, тем больший поток ее охватывает. Индуктивность нити тока и индуктивное сопротивление пропорциональны магнитному потоку, сцепленному с ней. Поэтому внутренние нити проводника,
по которым проходит переменный ток, имеют большее индуктивное сопротивление, чем наружные, периферийные нити.
Последнее вызывает неравномерное распределение тока по сечению проводника, так что плотность тока будет возрастать от оси к поверхности проводника. Это явление называется поверхностным эффектом (см. рис.18).
Для цепи переменного тока с активным сопротивлением ток и напряжение совпадают по фазе (см.рис.19).
Среднее за период значение мощности или просто средняя мощность обозначается буквой Р и может быть определена по формуле:
|
|
|
где j - угол сдвига фаз между напряжением и током.
Средняя мощность называется также активной мощностью. Для цепей с активным сопротивлением cosj = 1
|
|
|
.