Вимушені електричні коливання. Змінний електричний струм. Електричний резонанс - История изменений

User7 в 12:15, 21 декабря 2009

2009-12-21T12:15:43Z

← Предыдущая		Версия 12:15, 21 декабря 2009
Строка 225:		Строка 225:
	Піднесемо до квадрата і додамо обидві частини рівнянь:<br>		Піднесемо до квадрата і додамо обидві частини рівнянь:<br>

-	[[Image:1-107-1.jpg]]<br>	+	[[Image:1-107-1.jpg]]<br>

	Закон Ома для діючих (або амплітудних) значень напруги і сили струму справджується і може бути записаний формулою:<br>		Закон Ома для діючих (або амплітудних) значень напруги і сили струму справджується і може бути записаний формулою:<br>
Строка 239:		Строка 239:
	Якими ж способами можна досягти в колах змінного струму резонансу? Цими способами можуть бути: зміна індуктивності, зміна ємності і зміна частоти струму. Явище резонансу широко використовують в радіотехніці (настроювання контурів), електротехніці (підвищення coscp) тощо.<br>		Якими ж способами можна досягти в колах змінного струму резонансу? Цими способами можуть бути: зміна індуктивності, зміна ємності і зміна частоти струму. Явище резонансу широко використовують в радіотехніці (настроювання контурів), електротехніці (підвищення coscp) тощо.<br>

-	[[Image:1-110.jpg]]<br>	+	[[Image:1-110.jpg]]<br>

	''Резонанс в електричному колі змінного струму спостерігається за умови, що R<sub>L</sub> = R<sub>c</sub> і Z = R''<br>		''Резонанс в електричному колі змінного струму спостерігається за умови, що R<sub>L</sub> = R<sub>c</sub> і Z = R''<br>
Строка 245:		Строка 245:
	''Значення резонансної частоти збігається зі значенням частоти вільних коливань в ідеальному контурі (власних коливань — формула Томсона)''<br>		''Значення резонансної частоти збігається зі значенням частоти вільних коливань в ідеальному контурі (власних коливань — формула Томсона)''<br>

-	У колі з індуктивністю, ємністю та активним опором у загальному випадку між напругою і силою струму є зсув фаз, який можна визначити за формулами:<br>	+	У колі з індуктивністю, ємністю та активним опором у загальному випадку між напругою і силою струму є зсув фаз, який можна визначити за формулами:<br>

-	[[Image:1-111-1.jpg]]<br>	+	[[Image:1-111-1.jpg]]<br>

	Коли в колі досягнуто резонансу (Ri = Rc), зсуву фаз немає: напруга і сила струму мають однакові фази. При цьому й коефіцієнт потужності максимальний: [[Image:1-113.jpg]].		Коли в колі досягнуто резонансу (Ri = Rc), зсуву фаз немає: напруга і сила струму мають однакові фази. При цьому й коефіцієнт потужності максимальний: [[Image:1-113.jpg]].

-	''Коли у колі змінного струму досягнуто резонансу (R<sub>L</sub> = R<sub>C</sub>), то сила струму й напруга мають однакові фази (зсув фаз ф = 0) і коефіцієнт потужності максимальний:''<br>	+	''Коли у колі змінного струму досягнуто резонансу (R<sub>L</sub> = R<sub>C</sub>), то сила струму й напруга мають однакові фази (зсув фаз ф = 0) і коефіцієнт потужності максимальний:''<br> [[Image:1-113.jpg]]<br> З'ясуємо, якими можуть бути амплітуди напруг на індуктивному та ємнісному опорах за резонансу:<br>
-	[[Image:1-113.jpg]]<br>	+
-	З'ясуємо, якими можуть бути амплітуди напруг на індуктивному та ємнісному опорах за резонансу:<br>	+

-	[[Image:1-112.jpg]]<br>	+	[[Image:1-112.jpg]]<br>

	Як бачимо, за резонансу значення цих напруг однакові. А оскільки вони мають протилежні фази, то повністю компенсують одна одну. Ці напруги можуть у багато разів перевищувати напругу, яка подається до кола.		Як бачимо, за резонансу значення цих напруг однакові. А оскільки вони мають протилежні фази, то повністю компенсують одна одну. Ці напруги можуть у багато разів перевищувати напругу, яка подається до кола.
Строка 267:		Строка 265:
	Важливе значення в техніці має резонанс у так званому паралельному колі — резонанс струмів. Спостерігати резонанс струмів зручно в електричному колі, схему якого наведено на мал. 3.15. У такому колі лампи однакові. Якщо підібрати однакові ємнісний та індуктивний опори у паралельних вітках, то лампи Л1 і Л2 світитимуться яскраво, а лампа ЛЗ ледь жеврітиме. У паралельних вітках відбуватимуться коливання, енергія яких поповнюється через лампу ЛЗ. Сили струму у вітках можуть у багато разів перевищувати силу струму в загальному колі І, як і напруги на індуктивному та ємнісному опорах за резонансу напруг.		Важливе значення в техніці має резонанс у так званому паралельному колі — резонанс струмів. Спостерігати резонанс струмів зручно в електричному колі, схему якого наведено на мал. 3.15. У такому колі лампи однакові. Якщо підібрати однакові ємнісний та індуктивний опори у паралельних вітках, то лампи Л1 і Л2 світитимуться яскраво, а лампа ЛЗ ледь жеврітиме. У паралельних вітках відбуватимуться коливання, енергія яких поповнюється через лампу ЛЗ. Сили струму у вітках можуть у багато разів перевищувати силу струму в загальному колі І, як і напруги на індуктивному та ємнісному опорах за резонансу напруг.

-	ЗАПИТАННЯ	+	<u>ЗАПИТАННЯ</u><br>1. Які струми вважають змінними?<br>2. Які найпростіші способи одержання синусоїдальних змінних струмів?<br>3. Які змінні струми вважаються квазістаціонарними?<br>4. Які навантаження вважаються активними?<br>5. Які навантаження в колах змінного струму вважають реактивними? Які їх види ви знаєте?<br>6. За яких навантажень фази миттєвих значень напруги і сили струму в колах змінного струму однакові?<br>7. Як визначаються індуктивний і ємнісний опори?<br>8. Що таке повний опір кола змінного струму з індуктивністю або ємністю?<br>9. Які зсуви фаз між напругою і силою струму в колі з індуктивністю і в колі з ємністю?<br>10. Як визначається миттєве значення потужності в колі змінного струму?<br>11. Чому рівне середнє значення потужності змінного струму за період?<br>12. Як визначаються ефективні значення електрорушійної сили, напруги і сили струму в колах змінного струму?<br>13. Як визначається кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму?<br>14. Що таке коефіцієнт потужності в колах змінного струму?<br>15. Чи завжди в колах змінного струму напруга і сила струму мають однакові фази?<br>16. Чому рівний повний опір кола змінного струму, що має активний, індуктивний та ємнісний опори?<br>17. За яких умов сила струму в колі змінного струму максимальна?<br>18. Коли у послідовному колі змінного струму спостерігається резонанс напруг?<br>19. Коли у паралельному колі змінного струму спостерігається резонанс струмів?<br>20. Чи може спостерігатися резонанс в електричному колі, в якому неможливі вільні коливання?<br><br>''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>
-		+
-	1. Які струми вважають змінними?<br>2. Які найпростіші способи одержання синусоїдальних змінних струмів?<br>3. Які змінні струми вважаються квазістаціонарними?	+
-		+
-	4. Які навантаження вважаються активними?	+
-		+
-	5. Які навантаження в колах змінного струму вважають реактивними? Які їх види ви знаєте?<br>6. За яких навантажень фази миттєвих значень напруги і сили струму в колах змінного струму однакові?	+
-		+
-	7. Як визначаються індуктивний і ємнісний опори?	+
-		+
-	8. Що таке повний опір кола змінного струму з індуктивністю або ємністю?<br>9. Які зсуви фаз між напругою і силою струму в колі з індуктивністю і в колі з ємністю?	+
-		+
-	10. Як визначається миттєве значення потужності в колі змінного струму? <br>11. Чому рівне середнє значення потужності змінного струму за період?<br>12. Як визначаються ефективні значення електрорушійної сили, напруги і сили струму в колах змінного струму?<br>13. Як визначається кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму?<br>14. Що таке коефіцієнт потужності в колах змінного струму?<br>15. Чи завжди в колах змінного струму напруга і сила струму мають однакові фази?	+
-		+
-	16. Чому рівний повний опір кола змінного струму, що має активний, індуктивний та ємнісний опори?<br>17. За яких умов сила струму в колі змінного струму максимальна?<br>18. Коли у послідовному колі змінного струму спостерігається резонанс напруг?<br>19. Коли у паралельному колі змінного струму спостерігається резонанс струмів?<br>20. Чи може спостерігатися резонанс в електричному колі, в якому неможливі вільні коливання?<br><br>''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>	+

	<br>		<br>

User7 в 12:09, 21 декабря 2009

2009-12-21T12:09:55Z

← Предыдущая		Версия 12:09, 21 декабря 2009
Строка 201:		Строка 201:
	Зрозуміло, що в колі виникнуть вимушені електромагнітні коливання, виникне змінний струм. Вище ми домовились розглядати лише квазістаціонарні струми. Тому в усіх точках такого кола сила струму в будь-який момент часу однакова. Напруга може не збігатися із силою струму за фазою. Тому для миттєвих значень сили струму і напруги можна записати:<br>		Зрозуміло, що в колі виникнуть вимушені електромагнітні коливання, виникне змінний струм. Вище ми домовились розглядати лише квазістаціонарні струми. Тому в усіх точках такого кола сила струму в будь-який момент часу однакова. Напруга може не збігатися із силою струму за фазою. Тому для миттєвих значень сили струму і напруги можна записати:<br>

-	[[Image:1-100.jpg]]	+	[[Image:1-100.jpg]]

	Для ефективних (діючих) і амплітудних значень справджується закон Ома. Якщо повний опір позначити через Z, то		Для ефективних (діючих) і амплітудних значень справджується закон Ома. Якщо повний опір позначити через Z, то
Строка 207:		Строка 207:
	[[Image:1-101.jpg]]<br>		[[Image:1-101.jpg]]<br>

-	Максимальне значення напруги:	+	Максимальне значення напруги:

-	[[Image:1-102.jpg]]	+	[[Image:1-102.jpg]]

-	Проте миттєве значення загальної напруги дорівнює сумі миттєвих значень напруг на кожному з опорів:	+	Проте миттєве значення загальної напруги дорівнює сумі миттєвих значень напруг на кожному з опорів:

-	[[Image:1-103.jpg]]	+	[[Image:1-103.jpg]]

	Замінивши синуси суми кутів на синуси і косинуси цих кутів, отримаємо:		Замінивши синуси суми кутів на синуси і косинуси цих кутів, отримаємо:
Строка 219:		Строка 219:
	[[Image:1-104.jpg]]<br>		[[Image:1-104.jpg]]<br>

-	''У загальному випадку в колах змінного струму миттєві значення сили струму і напруги можуть мати різницю фаз''<br>[[Image:1-105.jpg]]<br>''Миттєве значення загальної напруги дорівнює сумі миттєвих значень напруг на кожному з опорів''	+	''У загальному випадку в колах змінного струму миттєві значення сили струму і напруги можуть мати різницю фаз''<br>[[Image:1-105.jpg]]<br>''Миттєве значення загальної напруги дорівнює сумі миттєвих значень напруг на кожному з опорів''

-	[[Image:1-106.jpg]]<br>	+	[[Image:1-106.jpg]]<br>

	Піднесемо до квадрата і додамо обидві частини рівнянь:<br>		Піднесемо до квадрата і додамо обидві частини рівнянь:<br>

-	<br>Закон Ома для діючих (або амплітудних) значень напруги і сили струму справджується і може бути записаний формулою:<br>	+	[[Image:1-107-1.jpg]]<br>

-	<br>	+	Закон Ома для діючих (або амплітудних) значень напруги і сили струму справджується і може бути записаний формулою:<br>
		+
		+	[[Image:1-108.jpg]]<br>

	Важливим є аналіз цієї формули, з якого можна дійти висновку, що значення сили струму в колі буде максимальним тоді, коли індуктивний опір кола Ri дорівнює ємнісному. Оскільки в колі відбуваються вимушені коливання, а також можливі власнї коливання, то, очевидно, має місце резонанс: збіг частоти вимушених коливань у колі з частотою власних коливань. Резонансну частоту можна визначити так:<br>		Важливим є аналіз цієї формули, з якого можна дійти висновку, що значення сили струму в колі буде максимальним тоді, коли індуктивний опір кола Ri дорівнює ємнісному. Оскільки в колі відбуваються вимушені коливання, а також можливі власнї коливання, то, очевидно, має місце резонанс: збіг частоти вимушених коливань у колі з частотою власних коливань. Резонансну частоту можна визначити так:<br>

-	<br>	+	[[Image:1-109.jpg]]<br>

	Як бачимо, значення резонансної частоти збігається зі значенням частоти вільних коливань в ідеальному коливальному контурі (формула Томсона).<br>		Як бачимо, значення резонансної частоти збігається зі значенням частоти вільних коливань в ідеальному коливальному контурі (формула Томсона).<br>
Строка 237:		Строка 239:
	Якими ж способами можна досягти в колах змінного струму резонансу? Цими способами можуть бути: зміна індуктивності, зміна ємності і зміна частоти струму. Явище резонансу широко використовують в радіотехніці (настроювання контурів), електротехніці (підвищення coscp) тощо.<br>		Якими ж способами можна досягти в колах змінного струму резонансу? Цими способами можуть бути: зміна індуктивності, зміна ємності і зміна частоти струму. Явище резонансу широко використовують в радіотехніці (настроювання контурів), електротехніці (підвищення coscp) тощо.<br>

-	~~Оскільки<br>SHl2(p+COS2(p=l,<br>то<br>Z=,lR2+(RL~~-~~Rc)i~~<br>~~і закон Ома для квазістаціонарних струмів<br>/ =<br>и<br>JR2+(RL-RC)2~~	+	[[Image:1-110.jpg]]<br>

	''Резонанс в електричному колі змінного струму спостерігається за умови, що R<sub>L</sub> = R<sub>c</sub> і Z = R''<br>		''Резонанс в електричному колі змінного струму спостерігається за умови, що R<sub>L</sub> = R<sub>c</sub> і Z = R''<br>
Строка 243:		Строка 245:
	''Значення резонансної частоти збігається зі значенням частоти вільних коливань в ідеальному контурі (власних коливань — формула Томсона)''<br>		''Значення резонансної частоти збігається зі значенням частоти вільних коливань в ідеальному контурі (власних коливань — формула Томсона)''<br>

-	У колі з індуктивністю, ємністю та активним опором у загальному випадку між напругою і силою струму є зсув фаз, який можна визначити за формулами:<br>~~tgcp =<br>Rj~~-~~Rf<br>~~-~~;cp=arctg:<br>R,~~.~~-R<<br>R       T    ""°      R~~<br>Коли в колі досягнуто резонансу (Ri = Rc), зсуву фаз немає: напруга і сила струму мають однакові фази. При цьому й коефіцієнт потужності максимальний: ~~coscp~~ = 1.	+	У колі з індуктивністю, ємністю та активним опором у загальному випадку між напругою і силою струму є зсув фаз, який можна визначити за формулами:<br>
		+
		+	[[Image:1-111-1.jpg]]<br>
		+
		+	Коли в колі досягнуто резонансу (Ri = Rc), зсуву фаз немає: напруга і сила струму мають однакові фази. При цьому й коефіцієнт потужності максимальний: [[Image:1-113.jpg]].
		+
		+	''Коли у колі змінного струму досягнуто резонансу (R<sub>L</sub> = R<sub>C</sub>), то сила струму й напруга мають однакові фази (зсув фаз ф = 0) і коефіцієнт потужності максимальний:''<br>
		+	[[Image:1-113.jpg]]<br>
		+	З'ясуємо, якими можуть бути амплітуди напруг на індуктивному та ємнісному опорах за резонансу:<br>

-	Коли у колі змінного струму досягнуто резонансу (R<sub>L</sub> = R<sub>C</sub>), то сила струму й напруга мають однакові фази (зсув фаз ф = 0) і коефіцієнт потужності максимальний:<br> ~~coscp = 1~~	+	[[Image:1-112.jpg]]<br>

-	~~З'ясуємо, якими можуть бути амплітуди напруг на індуктивному та ємнісному опорах за резонансу:<br><br>~~Як бачимо, за резонансу значення цих напруг однакові. А оскільки вони мають протилежні фази, то повністю компенсують одна одну. Ці напруги можуть у багато разів перевищувати напругу, яка подається до кола.	+	Як бачимо, за резонансу значення цих напруг однакові. А оскільки вони мають протилежні фази, то повністю компенсують одна одну. Ці напруги можуть у багато разів перевищувати напругу, яка подається до кола.

	Внаслідок рівності напруг у цьому послідовному колі за резонансу останній резонанс називають резонансом напруг.<br>		Внаслідок рівності напруг у цьому послідовному колі за резонансу останній резонанс називають резонансом напруг.<br>
Строка 253:		Строка 263:
	''При резонансі у послідовному колі напруги на індуктивному і ємнісному опорах повністю компенсують одна одну, тому такий резонанс називається резонансом напруг''		''При резонансі у послідовному колі напруги на індуктивному і ємнісному опорах повністю компенсують одна одну, тому такий резонанс називається резонансом напруг''

-	Розглядаючи характеристики затухаючих електромагнітних коливань, ми ввели поняття про хвильовий, або характеристичний опір:<br> <br>Тепер бачимо, що характеристичний опір дорівнює індуктивному і ємнісному опорам за резонансу.	+	Розглядаючи характеристики затухаючих електромагнітних коливань, ми ввели поняття про хвильовий, або характеристичний опір:<br> [[Image:1-114.jpg]]<br>Тепер бачимо, що характеристичний опір дорівнює індуктивному і ємнісному опорам за резонансу.

	Важливе значення в техніці має резонанс у так званому паралельному колі — резонанс струмів. Спостерігати резонанс струмів зручно в електричному колі, схему якого наведено на мал. 3.15. У такому колі лампи однакові. Якщо підібрати однакові ємнісний та індуктивний опори у паралельних вітках, то лампи Л1 і Л2 світитимуться яскраво, а лампа ЛЗ ледь жеврітиме. У паралельних вітках відбуватимуться коливання, енергія яких поповнюється через лампу ЛЗ. Сили струму у вітках можуть у багато разів перевищувати силу струму в загальному колі І, як і напруги на індуктивному та ємнісному опорах за резонансу напруг.		Важливе значення в техніці має резонанс у так званому паралельному колі — резонанс струмів. Спостерігати резонанс струмів зручно в електричному колі, схему якого наведено на мал. 3.15. У такому колі лампи однакові. Якщо підібрати однакові ємнісний та індуктивний опори у паралельних вітках, то лампи Л1 і Л2 світитимуться яскраво, а лампа ЛЗ ледь жеврітиме. У паралельних вітках відбуватимуться коливання, енергія яких поповнюється через лампу ЛЗ. Сили струму у вітках можуть у багато разів перевищувати силу струму в загальному колі І, як і напруги на індуктивному та ємнісному опорах за резонансу напруг.

User7 в 11:46, 21 декабря 2009

2009-12-21T11:46:51Z

Внесённые изменения

User7 в 11:29, 21 декабря 2009

2009-12-21T11:29:02Z

← Предыдущая		Версия 11:29, 21 декабря 2009
Строка 167:		Строка 167:
	[[Image:1-94.jpg]]<br>		[[Image:1-94.jpg]]<br>

-		+	<br>

	[[Image:1-95.jpg]]		[[Image:1-95.jpg]]
Строка 188:		Строка 188:

	За наявності зсуву фаз між ЕРС і силою струму корисно споживана потужність залежить від [[Image:1-98.jpg]], тому величину [[Image:1-98.jpg]] ще називають коефіцієнтом потужності. Щоб ефективність використання енергії в лініях була високою, потрібно збільшувати coscp. Цього можна досягти у двох випадках: маючи лише активні навантаження, що не завжди можливо, або ж якимось способом компенсуючи дію реактивних опорів, які лише збільшують силу струму в лініях (а отже, і втрати енергії в них). Розглянемо спільну дію індуктивного та ємнісного опорів у колі змінного струму, що дасть змогу знайти шляхи підвищення ефективності використання електричної енергії.<br>		За наявності зсуву фаз між ЕРС і силою струму корисно споживана потужність залежить від [[Image:1-98.jpg]], тому величину [[Image:1-98.jpg]] ще називають коефіцієнтом потужності. Щоб ефективність використання енергії в лініях була високою, потрібно збільшувати coscp. Цього можна досягти у двох випадках: маючи лише активні навантаження, що не завжди можливо, або ж якимось способом компенсуючи дію реактивних опорів, які лише збільшують силу струму в лініях (а отже, і втрати енергії в них). Розглянемо спільну дію індуктивного та ємнісного опорів у колі змінного струму, що дасть змогу знайти шляхи підвищення ефективності використання електричної енергії.<br>
		+
		+	<br>
		+
		+	КОЛО ЗМІННОГО СТРУМУ З ІНДУКТИВНІСТЮ І ЄМНІСТЮ.ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОВНОГО КОЛА ЗМІННОГО СТРУМУ. РЕЗОНАНС<br>
		+
		+	Розглядаючи вільні коливання в коливальному контурі, ми бачили, що в колі з конденсатором, котушкою та активним опором (мал. 3.14) за певних умов можливі затухаючі електромагнітні коливання. А які ж явища спостерігатимуться в такому колі, коли, приєднавши до нього джерело змінної напруги<br>
		+
		+	U=UmaxSm(Ot,<br>
		+
		+	одержати вимушені коливання?<br>
		+
		+	Зрозуміло, що в колі виникнуть вимушені електромагнітні коливання, виникне змінний струм. Вище ми домовились розглядати лише квазістаціонарні струми. Тому в усіх точках такого кола сила струму в будь-який момент часу однакова. Напруга може не збігатися із силою струму за фазою. Тому для миттєвих значень сили струму і напруги можна записати:<br>
		+
		+	<br>Для ефективних (діючих) і амплітудних значень справджується закон Ома. Якщо повний опір позначити через Z, то
		+
		+	<br>
		+
		+	Проте миттєве значення загальної напруги дорівнює сумі миттєвих значень напруг на кожному з опорів:<br>
		+
		+	<br>Замінивши синуси суми кутів на синуси і косинуси цих кутів, отримаємо:
		+
		+	<br>
		+
		+	У загальному випадку в колах змінного струму миттєві значення сили струму і напруги можуть мати різницю фаз<br>я            я<br>— < ф < —<br>Миттєве значення загальної напруги дорівнює сумі миттєвих значень напруг на кожному з опорів<br>cos-=0<br>S1I1- = 1<br>2<br>Zsinoof coscp + Zcosoof віпф = =R sin oof + RL COS oof - i?c cos oof
		+
		+	Піднесемо до квадрата і додамо обидві частини рівнянь:<br>
		+
		+	<br>Закон Ома для діючих (або амплітудних) значень напруги і сили струму справджується і може бути записаний формулою:<br>
		+
		+	<br>
		+
		+	Важливим є аналіз цієї формули, з якого можна дійти висновку, що значення сили струму в колі буде максимальним тоді, коли індуктивний опір кола Ri дорівнює ємнісному. Оскільки в колі відбуваються вимушені коливання, а також можливі власнї коливання, то, очевидно, має місце резонанс: збіг частоти вимушених коливань у колі з частотою власних коливань. Резонансну частоту можна визначити так:<br>
		+
		+	<br>
		+
		+	Як бачимо, значення резонансної частоти збігається зі значенням частоти вільних коливань в ідеальному коливальному контурі (формула Томсона).<br>
		+
		+	Якими ж способами можна досягти в колах змінного струму резонансу? Цими способами можуть бути: зміна індуктивності, зміна ємності і зміна частоти струму. Явище резонансу широко використовують в радіотехніці (настроювання контурів), електротехніці (підвищення coscp) тощо.<br>
		+
		+	Оскільки<br>SHl2(p+COS2(p=l,<br>то<br>Z=,lR2+(RL-Rc)i<br>і закон Ома для квазістаціонарних струмів<br>/ =<br>и<br>JR2+(RL-RC)2
		+
		+	''Резонанс в електричному колі змінного струму спостерігається за умови, що R<sub>L</sub> = R<sub>c</sub> і Z = R''<br>
		+
		+	''Значення резонансної частоти збігається зі значенням частоти вільних коливань в ідеальному контурі (власних коливань — формула Томсона)''<br>
		+
		+	У колі з індуктивністю, ємністю та активним опором у загальному випадку між напругою і силою струму є зсув фаз, який можна визначити за формулами:<br>tgcp =<br>Rj-Rf<br>-;cp=arctg:<br>R,.-R<<br>R       T    ""°      R<br>Коли в колі досягнуто резонансу (Ri = Rc), зсуву фаз немає: напруга і сила струму мають однакові фази. При цьому й коефіцієнт потужності максимальний: coscp = 1.
		+
		+	Коли у колі змінного струму досягнуто резонансу (R<sub>L</sub> = R<sub>C</sub>), то сила струму й напруга мають однакові фази (зсув фаз ф = 0) і коефіцієнт потужності максимальний:<br> coscp = 1
		+
		+	З'ясуємо, якими можуть бути амплітуди напруг на індуктивному та ємнісному опорах за резонансу:<br><br>Як бачимо, за резонансу значення цих напруг однакові. А оскільки вони мають протилежні фази, то повністю компенсують одна одну. Ці напруги можуть у багато разів перевищувати напругу, яка подається до кола.
		+
		+	Внаслідок рівності напруг у цьому послідовному колі за резонансу останній резонанс називають резонансом напруг.<br>
		+
		+	''При резонансі у послідовному колі напруги на індуктивному і ємнісному опорах повністю компенсують одна одну, тому такий резонанс називається резонансом напруг''
		+
		+	Розглядаючи характеристики затухаючих електромагнітних коливань, ми ввели поняття про хвильовий, або характеристичний опір:<br>
		+	<br>Тепер бачимо, що характеристичний опір дорівнює індуктивному і ємнісному опорам за резонансу.
		+
		+	Важливе значення в техніці має резонанс у так званому паралельному колі — резонанс струмів. Спостерігати резонанс струмів зручно в електричному колі, схему якого наведено на мал. 3.15. У такому колі лампи однакові. Якщо підібрати однакові ємнісний та індуктивний опори у паралельних вітках, то лампи Л1 і Л2 світитимуться яскраво, а лампа ЛЗ ледь жеврітиме. У паралельних вітках відбуватимуться коливання, енергія яких поповнюється через лампу ЛЗ. Сили струму у вітках можуть у багато разів перевищувати силу струму в загальному колі І, як і напруги на індуктивному та ємнісному опорах за резонансу напруг.

	ЗАПИТАННЯ		ЗАПИТАННЯ
Строка 201:		Строка 260:
	8. Що таке повний опір кола змінного струму з індуктивністю або ємністю?<br>9. Які зсуви фаз між напругою і силою струму в колі з індуктивністю і в колі з ємністю?		8. Що таке повний опір кола змінного струму з індуктивністю або ємністю?<br>9. Які зсуви фаз між напругою і силою струму в колі з індуктивністю і в колі з ємністю?

-	10. Як визначається миттєве значення потужності в колі змінного струму? <br>11. Чому рівне середнє значення потужності змінного струму за період?<br>12. Як визначаються ефективні значення електрорушійної сили, напруги і сили струму в колах змінного струму?<br>13. Як визначається кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму?<br>14. Що таке коефіцієнт потужності в колах змінного струму?<br><br><br>''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>	+	10. Як визначається миттєве значення потужності в колі змінного струму? <br>11. Чому рівне середнє значення потужності змінного струму за період?<br>12. Як визначаються ефективні значення електрорушійної сили, напруги і сили струму в колах змінного струму?<br>13. Як визначається кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму?<br>14. Що таке коефіцієнт потужності в колах змінного струму?<br>15. Чи завжди в колах змінного струму напруга і сила струму мають однакові фази?
		+
		+	16. Чому рівний повний опір кола змінного струму, що має активний, індуктивний та ємнісний опори?<br>17. За яких умов сила струму в колі змінного струму максимальна?<br>18. Коли у послідовному колі змінного струму спостерігається резонанс напруг?<br>19. Коли у паралельному колі змінного струму спостерігається резонанс струмів?<br>20. Чи може спостерігатися резонанс в електричному колі, в якому неможливі вільні коливання?<br><br>''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>

	<br>		<br>

User7 в 11:18, 21 декабря 2009

2009-12-21T11:18:05Z

← Предыдущая		Версия 11:18, 21 декабря 2009
Строка 151:		Строка 151:
	Миттєве значення потужності дістанемо, перемноживши миттєві значення ЕРС і сили струму:<br>		Миттєве значення потужності дістанемо, перемноживши миттєві значення ЕРС і сили струму:<br>

-	[[Image:1-91.jpg]]<br>	+	[[Image:1-91.jpg]]<br>

	Одержане значення потужності в певні моменти часу перетворюється на нуль. Нас цікавить середнє значення потужності за період<br>		Одержане значення потужності в певні моменти часу перетворюється на нуль. Нас цікавить середнє значення потужності за період<br>

-	[[Image:1-92.jpg]]	+	[[Image:1-92.jpg]]

	Значення другого члена у рівнянні за період буває як додатним, так і від'ємним, тому середнє значення за період цього члена дорівнює нулю. Перший член не залежить від часу, тому його середнє значення за період дорівнює йому самому.<br>		Значення другого члена у рівнянні за період буває як додатним, так і від'ємним, тому середнє значення за період цього члена дорівнює нулю. Перший член не залежить від часу, тому його середнє значення за період дорівнює йому самому.<br>

-	Отже, середнє значення потужності змінного струму за період:	+	Отже, середнє значення потужності змінного струму за період:

-	[[Image:1-93.jpg]]	+	[[Image:1-93.jpg]]

	Якщо розглядати поняття про ефективні значення ЕРС, сили струму, напруги:		Якщо розглядати поняття про ефективні значення ЕРС, сили струму, напруги:

-	[[Image:1-94.jpg]]<br>	+	[[Image:1-94.jpg]]<br>

-	[[Image:1-95.jpg]]	+
		+
		+	[[Image:1-95.jpg]]

	Якщо зсув фаз ф = 0 (наприклад, у разі дії лише активного опору), то<br>		Якщо зсув фаз ф = 0 (наприклад, у разі дії лише активного опору), то<br>

-	[[Image:1-96.jpg]]	+	[[Image:1-96.jpg]]

	Отже, ефективні значення ЕРС, сили струму (і напруги) відіграють таку саму роль, що й ЕРС та сила струму за постійного струму.<br>		Отже, ефективні значення ЕРС, сили струму (і напруги) відіграють таку саму роль, що й ЕРС та сила струму за постійного струму.<br>

-	Знайдемо кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму:	+	Знайдемо кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму:

-	[[Image:1-97.jpg]]<br>	+	[[Image:1-97.jpg]]<br>

	Тут ще раз впевнюємося в тому, що індуктивний опір у процесі виділення тепла в колі змінного струму (як і ємнісний) безпосередньої участі не бере. Тому індуктивний і ємнісний опори й дістали назву реактивних опорів.<br>		Тут ще раз впевнюємося в тому, що індуктивний опір у процесі виділення тепла в колі змінного струму (як і ємнісний) безпосередньої участі не бере. Тому індуктивний і ємнісний опори й дістали назву реактивних опорів.<br>
Строка 185:		Строка 187:
	''Індуктивний і ємнісний опори у процесі виділення тепла участі не беруть, тому й називаються реактивними''		''Індуктивний і ємнісний опори у процесі виділення тепла участі не беруть, тому й називаються реактивними''

-	За наявності зсуву фаз між ЕРС і силою струму корисно споживана потужність залежить від ~~costp~~, тому величину ~~cosp~~ ще називають коефіцієнтом потужності. Щоб ефективність використання енергії в лініях була високою, потрібно збільшувати coscp. Цього можна досягти у двох випадках: маючи лише активні навантаження, що не завжди можливо, або ж якимось способом компенсуючи дію реактивних опорів, які лише збільшують силу струму в лініях (а отже, і втрати енергії в них). Розглянемо спільну дію індуктивного та ємнісного опорів у колі змінного струму, що дасть змогу знайти шляхи підвищення ефективності використання електричної енергії.<br>	+	За наявності зсуву фаз між ЕРС і силою струму корисно споживана потужність залежить від [[Image:1-98.jpg]], тому величину [[Image:1-98.jpg]] ще називають коефіцієнтом потужності. Щоб ефективність використання енергії в лініях була високою, потрібно збільшувати coscp. Цього можна досягти у двох випадках: маючи лише активні навантаження, що не завжди можливо, або ж якимось способом компенсуючи дію реактивних опорів, які лише збільшують силу струму в лініях (а отже, і втрати енергії в них). Розглянемо спільну дію індуктивного та ємнісного опорів у колі змінного струму, що дасть змогу знайти шляхи підвищення ефективності використання електричної енергії.<br>

	ЗАПИТАННЯ		ЗАПИТАННЯ

User7 в 11:12, 21 декабря 2009

2009-12-21T11:12:31Z

← Предыдущая		Версия 11:12, 21 декабря 2009
Строка 145:		Строка 145:
	Перш ніж перейти до розгляду спільної дії індуктивності і ємності в колі змінного струму, розглянемо питання про потужність змінного струму.		Перш ніж перейти до розгляду спільної дії індуктивності і ємності в колі змінного струму, розглянемо питання про потужність змінного струму.

-	<br>	+	<br>

-	ПОТУЖНІСТЬ У КОЛІ ЗМІННОГО СТРУМУ<br>	+	ПОТУЖНІСТЬ У КОЛІ ЗМІННОГО СТРУМУ<br>

-	Миттєве значення потужності дістанемо, перемноживши миттєві значення ЕРС і сили струму:<br>	+	Миттєве значення потужності дістанемо, перемноживши миттєві значення ЕРС і сили струму:<br>

-	~~w = іє = <fmaxsinco? • /max sin(otf~~ - ~~ер)~~.	+	[[Image:1-91.jpg]]<br>

-	Одержане значення потужності в певні моменти часу перетворюється на нуль. Нас цікавить середнє значення потужності за період<br>	+	Одержане значення потужності в певні моменти часу перетворюється на нуль. Нас цікавить середнє значення потужності за період<br>

-	~~Оскільки<br>sina sin(J = -~~ [cos(a - (3) - cos(a + P) ],<br>Миттєве значення потужності дорівнює добутку миттєвих значень електрорушійноїсили і сили струму<br>то<br>: g™/ma [~~costp -cos(2co/ -ф)]~~:~~<br>max ^ max<br>COS(p<br>~~1 ~~max1 max<br>cos(2otf~~-~~(p)~~.	+	[[Image:1-92.jpg]]

-	Значення другого члена у рівнянні за період буває як додатним, так і від'ємним, тому середнє значення за період цього члена дорівнює нулю. Перший член не залежить від часу, тому його середнє значення за період дорівнює йому самому.<br>	+	Значення другого члена у рівнянні за період буває як додатним, так і від'ємним, тому середнє значення за період цього члена дорівнює нулю. Перший член не залежить від часу, тому його середнє значення за період дорівнює йому самому.<br>

-	Отже, середнє значення потужності змінного струму за період~~:<br>W<br>' max1 max<br>cos<p.<br>Якщо розглядати поняття про ефективні значення ЕРС, сили струму, напруги~~:	+	Отже, середнє значення потужності змінного струму за період:

-	~~сь    ^max     j     'max    /r<br>то формула набере вигляду W = <*/coscp~~.<br>Ur<br>V2  '<br>Потужність  змінного  струму  за період, а, отже, і за увесь час<br>^ = ^nax/maxcos9,<br>або<br>W=Шcoscp,<br>якщо <?/7—ефективні значення електрорушійної сили і сили струму	+	[[Image:1-93.jpg]]

-	Якщо ~~зсув фаз ер = 0 (наприклад~~, ~~у разі дії лише активного опору)~~, ~~то<br>~~	+	Якщо розглядати поняття про ефективні значення ЕРС, сили струму, напруги:

-	Отже, ефективні значення ЕРС, сили струму (і напруги) відіграють таку саму роль, що й ЕРС та сила струму за постійного струму.<br>	+	[[Image:1-94.jpg]]<br>

-	~~Знайдемо кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму~~:~~<br>Оскільки /<br>0=g/cos<pf 8<br>л/Л2+со2І2<br>, то<br>Q=I2^R2+a2L2-cosi?-t=I2RJl + =12 R л/і + г£2ф • coscp • t;<br>yRj<br>■coscp ■/=<br>2„.<br>~~1 ~~= sin2cp + cos cp; 1<br>1<br>cos2cp<br>=tg29 + l;<br>1 cos"cp =------~~-~~—; coscp = —=<br>l+tg29             V1+tg2(P<br>Отже,<br>Q=fRt~~.	+	[[Image:1-95.jpg]]

-	~~Тут ще раз впевнюємося в тому~~, ~~що індуктивний опір~~ у ~~процесі виділення тепла в колі змінного струму (як і ємнісний~~) ~~безпосередньої участі не бере. Тому індуктивний і ємнісний опори й дістали назву реактивних опорів.~~<br>	+	Якщо зсув фаз ф = 0 (наприклад, у разі дії лише активного опору), то<br>

-	''Ефективні значення електрорушійної сили, сили струму і напруги в колах змінного струму відіграють таку саму роль, як і відповідні величини в колах постійного струму''<br>	+	[[Image:1-96.jpg]]

-	~~''Індуктивний~~ і ~~ємнісний опори у процесі виділення тепла участі не беруть~~, ~~тому~~ й ~~називаються реактивними''~~	+	Отже, ефективні значення ЕРС, сили струму (і напруги) відіграють таку саму роль, що й ЕРС та сила струму за постійного струму.<br>

-	За наявності зсуву фаз між ЕРС і силою струму корисно споживана потужність залежить від costp, тому величину cosp ще називають коефіцієнтом потужності. Щоб ефективність використання енергії в лініях була високою, потрібно збільшувати coscp. Цього можна досягти у двох випадках: маючи лише активні навантаження, що не завжди можливо, або ж якимось способом компенсуючи дію реактивних опорів, які лише збільшують силу струму в лініях (а отже, і втрати енергії в них). Розглянемо спільну дію індуктивного та ємнісного опорів у колі змінного струму, що дасть змогу знайти шляхи підвищення ефективності використання електричної енергії.<br>	+	Знайдемо кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму:
		+
		+	[[Image:1-97.jpg]]<br>
		+
		+	Тут ще раз впевнюємося в тому, що індуктивний опір у процесі виділення тепла в колі змінного струму (як і ємнісний) безпосередньої участі не бере. Тому індуктивний і ємнісний опори й дістали назву реактивних опорів.<br>
		+
		+	''Ефективні значення електрорушійної сили, сили струму і напруги в колах змінного струму відіграють таку саму роль, як і відповідні величини в колах постійного струму''<br>
		+
		+	''Індуктивний і ємнісний опори у процесі виділення тепла участі не беруть, тому й називаються реактивними''
		+
		+	За наявності зсуву фаз між ЕРС і силою струму корисно споживана потужність залежить від costp, тому величину cosp ще називають коефіцієнтом потужності. Щоб ефективність використання енергії в лініях була високою, потрібно збільшувати coscp. Цього можна досягти у двох випадках: маючи лише активні навантаження, що не завжди можливо, або ж якимось способом компенсуючи дію реактивних опорів, які лише збільшують силу струму в лініях (а отже, і втрати енергії в них). Розглянемо спільну дію індуктивного та ємнісного опорів у колі змінного струму, що дасть змогу знайти шляхи підвищення ефективності використання електричної енергії.<br>

	ЗАПИТАННЯ		ЗАПИТАННЯ
Строка 187:		Строка 197:
	7. Як визначаються індуктивний і ємнісний опори?		7. Як визначаються індуктивний і ємнісний опори?

-	8. Що таке повний опір кола змінного струму з індуктивністю або ємністю?<br>9. Які зсуви фаз між напругою і силою струму в колі з індуктивністю і в колі з ємністю?	+	8. Що таке повний опір кола змінного струму з індуктивністю або ємністю?<br>9. Які зсуви фаз між напругою і силою струму в колі з індуктивністю і в колі з ємністю?

	10. Як визначається миттєве значення потужності в колі змінного струму? <br>11. Чому рівне середнє значення потужності змінного струму за період?<br>12. Як визначаються ефективні значення електрорушійної сили, напруги і сили струму в колах змінного струму?<br>13. Як визначається кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму?<br>14. Що таке коефіцієнт потужності в колах змінного струму?<br><br><br>''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>		10. Як визначається миттєве значення потужності в колі змінного струму? <br>11. Чому рівне середнє значення потужності змінного струму за період?<br>12. Як визначаються ефективні значення електрорушійної сили, напруги і сили струму в колах змінного струму?<br>13. Як визначається кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму?<br>14. Що таке коефіцієнт потужності в колах змінного струму?<br><br><br>''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>

User7 в 10:59, 21 декабря 2009

2009-12-21T10:59:55Z

← Предыдущая		Версия 10:59, 21 декабря 2009
Строка 65:		Строка 65:
	На відміну від кіл постійного струму, в колах змінного струму існують два принципово різні види навантажень — активні й реактивні. Щоб упевнитись у цьому, можна поставити такий дослід. Складемо за схемою (мал. 3.8) електричне коло, до якого входять ватметр W, вольтметр V, амперметр А і, наприклад, електрична лампа.<br>		На відміну від кіл постійного струму, в колах змінного струму існують два принципово різні види навантажень — активні й реактивні. Щоб упевнитись у цьому, можна поставити такий дослід. Складемо за схемою (мал. 3.8) електричне коло, до якого входять ватметр W, вольтметр V, амперметр А і, наприклад, електрична лампа.<br>

-	[[Image:30091.jpg]]	+	[[Image:30091.jpg]]

	Якщо коло живити постійним струмом, наприклад від акумулятора чи випрямляча, то потужність Р, яку показує ватметр, дорівнюватиме потужності ''Р = UI'', яку знаходимо за показниками амперметра і вольтметра.<br>		Якщо коло живити постійним струмом, наприклад від акумулятора чи випрямляча, то потужність Р, яку показує ватметр, дорівнюватиме потужності ''Р = UI'', яку знаходимо за показниками амперметра і вольтметра.<br>
Строка 85:		Строка 85:
	У колі змінного струму з активним і індуктивним навантаженням (мал. 3.9)		У колі змінного струму з активним і індуктивним навантаженням (мал. 3.9)

-	[[Image:30092.jpg]]	+	[[Image:30092.jpg]]

	максимальне значення сили струму визначають за формулою:		максимальне значення сили струму визначають за формулою:
Строка 109:		Строка 109:
	Отже, коливання напруги на індуктивному  опорі  випереджають   коливання   напруги на активному опорі на [[Image:1-83.jpg]] і на векторній діаграмі ці напруги будуть взаємно перпендикулярні (мал. 3.10).		Отже, коливання напруги на індуктивному  опорі  випереджають   коливання   напруги на активному опорі на [[Image:1-83.jpg]] і на векторній діаграмі ці напруги будуть взаємно перпендикулярні (мал. 3.10).

-	[[Image:04898.jpg]]	+	[[Image:04898.jpg]]

	Вся система векторів обертається проти годинникової стрілки з кутовою швидкістю w і проекція вектора [[Image:1-84.jpg]] на вісь X у будь-який момент часу дає миттєве значення електрорушійної сили [[Image:1-85-1.jpg]], а проекції векторів [[Image:1-86.jpg]] — миттєві значення спадів напруг, відповідно, на активному й індуктивному опорах.		Вся система векторів обертається проти годинникової стрілки з кутовою швидкістю w і проекція вектора [[Image:1-84.jpg]] на вісь X у будь-який момент часу дає миттєве значення електрорушійної сили [[Image:1-85-1.jpg]], а проекції векторів [[Image:1-86.jpg]] — миттєві значення спадів напруг, відповідно, на активному й індуктивному опорах.
Строка 115:		Строка 115:
	Очевидно, що tgco не залежить від значення сили струму. Тому для знаходження повного опору можна скористатися так званим прямокутним трикутником опорів (мал. 3.11).		Очевидно, що tgco не залежить від значення сили струму. Тому для знаходження повного опору можна скористатися так званим прямокутним трикутником опорів (мал. 3.11).

-	[[Image:30093.jpg]]	+	[[Image:30093.jpg]]

	У колі змінного струму з ємністю сила струму випереджає напругу в ідеальному випадку (R = 0) на [[Image:1-83.jpg]]. Для миттєвих значень<br>сили струму і напруги в колі з ємністю маємо:		У колі змінного струму з ємністю сила струму випереджає напругу в ідеальному випадку (R = 0) на [[Image:1-83.jpg]]. Для миттєвих значень<br>сили струму і напруги в колі з ємністю маємо:
Строка 129:		Строка 129:
	Векторна діаграма для кола з ємністю зображена на мал. 3.12.		Векторна діаграма для кола з ємністю зображена на мал. 3.12.

-	[[Image:30094.jpg]]	+	[[Image:30094.jpg]]

	Трикутник опорів (мал.3.13)		Трикутник опорів (мал.3.13)

-	[[Image:02156.jpg]]	+	[[Image:02156.jpg]]

	і для цього випадку дає змогу досить легко знаходити повний опір кола:		і для цього випадку дає змогу досить легко знаходити повний опір кола:
Строка 145:		Строка 145:
	Перш ніж перейти до розгляду спільної дії індуктивності і ємності в колі змінного струму, розглянемо питання про потужність змінного струму.		Перш ніж перейти до розгляду спільної дії індуктивності і ємності в колі змінного струму, розглянемо питання про потужність змінного струму.

-	<br>	+	<br>
		+
		+	ПОТУЖНІСТЬ У КОЛІ ЗМІННОГО СТРУМУ<br>
		+
		+	Миттєве значення потужності дістанемо, перемноживши миттєві значення ЕРС і сили струму:<br>
		+
		+	w = іє = <fmaxsinco? • /max sin(otf - ер).
		+
		+	Одержане значення потужності в певні моменти часу перетворюється на нуль. Нас цікавить середнє значення потужності за період<br>
		+
		+	Оскільки<br>sina sin(J = - [cos(a - (3) - cos(a + P) ],<br>Миттєве значення потужності дорівнює добутку миттєвих значень електрорушійноїсили і сили струму<br>то<br>: g™/ma [costp -cos(2co/ -ф)]:<br>max ^ max<br>COS(p<br>1 max1 max<br>cos(2otf-(p).
		+
		+	Значення другого члена у рівнянні за період буває як додатним, так і від'ємним, тому середнє значення за період цього члена дорівнює нулю. Перший член не залежить від часу, тому його середнє значення за період дорівнює йому самому.<br>
		+
		+	Отже, середнє значення потужності змінного струму за період:<br>W<br>' max1 max<br>cos<p.<br>Якщо розглядати поняття про ефективні значення ЕРС, сили струму, напруги:
		+
		+	сь    ^max     j     'max    /r<br>то формула набере вигляду W = <*/coscp.<br>Ur<br>V2  '<br>Потужність  змінного  струму  за період, а, отже, і за увесь час<br>^ = ^nax/maxcos9,<br>або<br>W=Шcoscp,<br>якщо <?/7—ефективні значення електрорушійної сили і сили струму
		+
		+	Якщо зсув фаз ер = 0 (наприклад, у разі дії лише активного опору), то<br>
		+
		+	Отже, ефективні значення ЕРС, сили струму (і напруги) відіграють таку саму роль, що й ЕРС та сила струму за постійного струму.<br>
		+
		+	Знайдемо кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму:<br>Оскільки /<br>0=g/cos<pf 8<br>л/Л2+со2І2<br>, то<br>Q=I2^R2+a2L2-cosi?-t=I2RJl + =12 R л/і + г£2ф • coscp • t;<br>yRj<br>■coscp ■/=<br>2„.<br>1 = sin2cp + cos cp; 1<br>1<br>cos2cp<br>=tg29 + l;<br>1 cos"cp =-------—; coscp = —=<br>l+tg29             V1+tg2(P<br>Отже,<br>Q=fRt.
		+
		+	Тут ще раз впевнюємося в тому, що індуктивний опір у процесі виділення тепла в колі змінного струму (як і ємнісний) безпосередньої участі не бере. Тому індуктивний і ємнісний опори й дістали назву реактивних опорів.<br>
		+
		+	''Ефективні значення електрорушійної сили, сили струму і напруги в колах змінного струму відіграють таку саму роль, як і відповідні величини в колах постійного струму''<br>
		+
		+	''Індуктивний і ємнісний опори у процесі виділення тепла участі не беруть, тому й називаються реактивними''
		+
		+	За наявності зсуву фаз між ЕРС і силою струму корисно споживана потужність залежить від costp, тому величину cosp ще називають коефіцієнтом потужності. Щоб ефективність використання енергії в лініях була високою, потрібно збільшувати coscp. Цього можна досягти у двох випадках: маючи лише активні навантаження, що не завжди можливо, або ж якимось способом компенсуючи дію реактивних опорів, які лише збільшують силу струму в лініях (а отже, і втрати енергії в них). Розглянемо спільну дію індуктивного та ємнісного опорів у колі змінного струму, що дасть змогу знайти шляхи підвищення ефективності використання електричної енергії.<br>

	ЗАПИТАННЯ		ЗАПИТАННЯ
Строка 157:		Строка 187:
	7. Як визначаються індуктивний і ємнісний опори?		7. Як визначаються індуктивний і ємнісний опори?

-	8. Що таке повний опір кола змінного струму з індуктивністю або ємністю?<br>9. Які зсуви фаз між напругою і силою струму в колі з індуктивністю і в колі з ємністю?<br><br>''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>	+	8. Що таке повний опір кола змінного струму з індуктивністю або ємністю?<br>9. Які зсуви фаз між напругою і силою струму в колі з індуктивністю і в колі з ємністю?
		+
		+	10. Як визначається миттєве значення потужності в колі змінного струму? <br>11. Чому рівне середнє значення потужності змінного струму за період?<br>12. Як визначаються ефективні значення електрорушійної сили, напруги і сили струму в колах змінного струму?<br>13. Як визначається кількість теплоти, що виділяється в колі змінного струму?<br>14. Що таке коефіцієнт потужності в колах змінного струму?<br><br><br>''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>

	<br>		<br>

User7 в 10:48, 21 декабря 2009

2009-12-21T10:48:43Z

← Предыдущая		Версия 10:48, 21 декабря 2009
Строка 64:		Строка 64:

	На відміну від кіл постійного струму, в колах змінного струму існують два принципово різні види навантажень — активні й реактивні. Щоб упевнитись у цьому, можна поставити такий дослід. Складемо за схемою (мал. 3.8) електричне коло, до якого входять ватметр W, вольтметр V, амперметр А і, наприклад, електрична лампа.<br>		На відміну від кіл постійного струму, в колах змінного струму існують два принципово різні види навантажень — активні й реактивні. Щоб упевнитись у цьому, можна поставити такий дослід. Складемо за схемою (мал. 3.8) електричне коло, до якого входять ватметр W, вольтметр V, амперметр А і, наприклад, електрична лампа.<br>
		+
		+	[[Image:30091.jpg]]

	Якщо коло живити постійним струмом, наприклад від акумулятора чи випрямляча, то потужність Р, яку показує ватметр, дорівнюватиме потужності ''Р = UI'', яку знаходимо за показниками амперметра і вольтметра.<br>		Якщо коло живити постійним струмом, наприклад від акумулятора чи випрямляча, то потужність Р, яку показує ватметр, дорівнюватиме потужності ''Р = UI'', яку знаходимо за показниками амперметра і вольтметра.<br>
Строка 73:		Строка 75:
	''В активних навантаженнях електрична (електромагнітна) енергія безповоротно перетворюється в інші види; опір таких навантажень називають активним''<br>		''В активних навантаженнях електрична (електромагнітна) енергія безповоротно перетворюється в інші види; опір таких навантажень називають активним''<br>

-	струму і напруг у колі ватметр майже не покаже наявності споживаної енергії. У таких електричних колах відбуваються зворотні перетворення енергії: в один півперіод енергія струму, наприклад, перетворюється на енергію електричного поля, конденсатора (в колі з конденсатором), а в наступний півперіод енергія повертається назад в електричне коло.	+	Проте в колах змінного струму так буває не завжди. Якщо замість лампи в коло включити котушку значної індуктивності або конденсатор, то навіть за значних сил струму і напруг у колі ватметр майже не покаже наявності споживаної енергії. У таких електричних колах відбуваються зворотні перетворення енергії: в один півперіод енергія струму, наприклад, перетворюється на енергію електричного поля, конденсатора (в колі з конденсатором), а в наступний півперіод енергія повертається назад в електричне коло.

	Таке навантаження, в якому електромагнітна енергія не перетворюється на інші види, називають реактивним. У колах змінного струму розрізняють індуктивні і ємнісні реактивні навантаження, опори яких, відповідно, називають індуктивними і ємнісними.		Таке навантаження, в якому електромагнітна енергія не перетворюється на інші види, називають реактивним. У колах змінного струму розрізняють індуктивні і ємнісні реактивні навантаження, опори яких, відповідно, називають індуктивними і ємнісними.
Строка 81:		Строка 83:
	[[Image:1-76.jpg]]<br>		[[Image:1-76.jpg]]<br>

-	У колі змінного струму з активним і індуктивним навантаженням (мал. 3.9) максимальне значення сили струму визначають за формулою:	+	У колі змінного струму з активним і індуктивним навантаженням (мал. 3.9)
		+
		+	[[Image:30092.jpg]]
		+
		+	максимальне значення сили струму визначають за формулою:

	[[Image:1-77.jpg]]		[[Image:1-77.jpg]]
Строка 101:		Строка 107:
	[[Image:1-82.jpg]]<br>		[[Image:1-82.jpg]]<br>

-	Отже, коливання напруги на індуктивному  опорі  випереджають   коливання   напруги на активному опорі на [[Image:1-83.jpg]] і на векторній діаграмі ці напруги будуть взаємно перпендикулярні (мал. 3.10). Вся система векторів обертається проти годинникової стрілки з кутовою швидкістю w і проекція вектора [[Image:1-84.jpg]] на вісь X у будь-який момент часу дає миттєве значення електрорушійної сили [[Image:1-85-1.jpg]], а проекції векторів [[Image:1-86.jpg]] — миттєві значення спадів напруг, відповідно, на активному й індуктивному опорах.	+	Отже, коливання напруги на індуктивному  опорі  випереджають   коливання   напруги на активному опорі на [[Image:1-83.jpg]] і на векторній діаграмі ці напруги будуть взаємно перпендикулярні (мал. 3.10).
		+
		+	[[Image:04898.jpg]]
		+
		+	Вся система векторів обертається проти годинникової стрілки з кутовою швидкістю w і проекція вектора [[Image:1-84.jpg]] на вісь X у будь-який момент часу дає миттєве значення електрорушійної сили [[Image:1-85-1.jpg]], а проекції векторів [[Image:1-86.jpg]] — миттєві значення спадів напруг, відповідно, на активному й індуктивному опорах.

	Очевидно, що tgco не залежить від значення сили струму. Тому для знаходження повного опору можна скористатися так званим прямокутним трикутником опорів (мал. 3.11).		Очевидно, що tgco не залежить від значення сили струму. Тому для знаходження повного опору можна скористатися так званим прямокутним трикутником опорів (мал. 3.11).
		+
		+	[[Image:30093.jpg]]

	У колі змінного струму з ємністю сила струму випереджає напругу в ідеальному випадку (R = 0) на [[Image:1-83.jpg]]. Для миттєвих значень<br>сили струму і напруги в колі з ємністю маємо:		У колі змінного струму з ємністю сила струму випереджає напругу в ідеальному випадку (R = 0) на [[Image:1-83.jpg]]. Для миттєвих значень<br>сили струму і напруги в колі з ємністю маємо:
Строка 117:		Строка 129:
	Векторна діаграма для кола з ємністю зображена на мал. 3.12.		Векторна діаграма для кола з ємністю зображена на мал. 3.12.

-	Трикутник опорів (мал.3.13) і для цього випадку дає змогу досить легко знаходити повний опір кола:	+	[[Image:30094.jpg]]
		+
		+	Трикутник опорів (мал.3.13)
		+
		+	[[Image:02156.jpg]]
		+
		+	і для цього випадку дає змогу досить легко знаходити повний опір кола:

	[[Image:1-89.jpg]]		[[Image:1-89.jpg]]
Строка 139:		Строка 157:
	7. Як визначаються індуктивний і ємнісний опори?		7. Як визначаються індуктивний і ємнісний опори?

-	8. Що таке повний опір кола змінного струму з індуктивністю або ємністю?<br>9. Які зсуви фаз між напругою і силою струму в колі з індуктивністю і в колі з ємністю?<br><br>~~<br>~~	+	8. Що таке повний опір кола змінного струму з індуктивністю або ємністю?<br>9. Які зсуви фаз між напругою і силою струму в колі з індуктивністю і в колі з ємністю?<br><br>''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>
-		+
-	~~''<br>''~~	+
-		+
-	''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>	+

	<br>		<br>

User7 в 10:41, 21 декабря 2009

2009-12-21T10:41:50Z

← Предыдущая		Версия 10:41, 21 декабря 2009
Строка 97:		Строка 97:
	''[[Image:1-80.jpg]]''		''[[Image:1-80.jpg]]''

-	Рівняння можна використати для графічного   зображення   величин,   що характеризують змінний струм. Значення ~~ImaxRsin~~[[Image:1-81.jpg]]дає коливання спаду напруги на активному опорі, а значення ''ImaxL''cos[[Image:1-81.jpg]] — коливання спаду напруги на індуктивному опорі:	+	Рівняння можна використати для графічного   зображення   величин,   що характеризують змінний струм. Значення ''ImaxR''sin[[Image:1-81.jpg]]дає коливання спаду напруги на активному опорі, а значення ''ImaxL''cos[[Image:1-81.jpg]] — коливання спаду напруги на індуктивному опорі:

-	[[Image:1-82.jpg]]<br>	+	[[Image:1-82.jpg]]<br>

	Отже, коливання напруги на індуктивному  опорі  випереджають   коливання   напруги на активному опорі на [[Image:1-83.jpg]] і на векторній діаграмі ці напруги будуть взаємно перпендикулярні (мал. 3.10). Вся система векторів обертається проти годинникової стрілки з кутовою швидкістю w і проекція вектора [[Image:1-84.jpg]] на вісь X у будь-який момент часу дає миттєве значення електрорушійної сили [[Image:1-85-1.jpg]], а проекції векторів [[Image:1-86.jpg]] — миттєві значення спадів напруг, відповідно, на активному й індуктивному опорах.		Отже, коливання напруги на індуктивному  опорі  випереджають   коливання   напруги на активному опорі на [[Image:1-83.jpg]] і на векторній діаграмі ці напруги будуть взаємно перпендикулярні (мал. 3.10). Вся система векторів обертається проти годинникової стрілки з кутовою швидкістю w і проекція вектора [[Image:1-84.jpg]] на вісь X у будь-який момент часу дає миттєве значення електрорушійної сили [[Image:1-85-1.jpg]], а проекції векторів [[Image:1-86.jpg]] — миттєві значення спадів напруг, відповідно, на активному й індуктивному опорах.
Строка 105:		Строка 105:
	Очевидно, що tgco не залежить від значення сили струму. Тому для знаходження повного опору можна скористатися так званим прямокутним трикутником опорів (мал. 3.11).		Очевидно, що tgco не залежить від значення сили струму. Тому для знаходження повного опору можна скористатися так званим прямокутним трикутником опорів (мал. 3.11).

-	У колі змінного струму з ємністю сила струму випереджає напругу в ідеальному випадку (R = 0) на [[Image:1-83.jpg]]. Для миттєвих значень<br>сили струму і напруги в колі з ємністю маємо:	+	У колі змінного струму з ємністю сила струму випереджає напругу в ідеальному випадку (R = 0) на [[Image:1-83.jpg]]. Для миттєвих значень<br>сили струму і напруги в колі з ємністю маємо:

-	[[Image:1-87.jpg]]	+	[[Image:1-87.jpg]]

-	Ємнісний опір у колі змінного струму визначається ємністю кола і частотою змінного струму. Як теоретично, так і експериментально можна легко встановити формулу для знаходження ємнісного опору:	+	Ємнісний опір у колі змінного струму визначається ємністю кола і частотою змінного струму. Як теоретично, так і експериментально можна легко встановити формулу для знаходження ємнісного опору:

-	[[Image:1-88.jpg]]	+	[[Image:1-88.jpg]]

	де Rc — ємнісний опір, Oм; С — ємність кола, Ф.		де Rc — ємнісний опір, Oм; С — ємність кола, Ф.
Строка 117:		Строка 117:
	Векторна діаграма для кола з ємністю зображена на мал. 3.12.		Векторна діаграма для кола з ємністю зображена на мал. 3.12.

-	Трикутник опорів (мал.3.13) і для цього випадку дає змогу досить легко знаходити повний опір кола:	+	Трикутник опорів (мал.3.13) і для цього випадку дає змогу досить легко знаходити повний опір кола:

-	[[Image:1-89.jpg]]	+	[[Image:1-89.jpg]]

	Зрозуміло, що індуктивний і ємнісний опори можна визначити не лише через колові частоти w, а й через звичайні частоти f та періоди Т змінного струму.		Зрозуміло, що індуктивний і ємнісний опори можна визначити не лише через колові частоти w, а й через звичайні частоти f та періоди Т змінного струму.

-	[[Image:1-90.jpg]]	+	[[Image:1-90.jpg]]

	Перш ніж перейти до розгляду спільної дії індуктивності і ємності в колі змінного струму, розглянемо питання про потужність змінного струму.		Перш ніж перейти до розгляду спільної дії індуктивності і ємності в колі змінного струму, розглянемо питання про потужність змінного струму.

User7 в 10:37, 21 декабря 2009

2009-12-21T10:37:16Z

← Предыдущая		Версия 10:37, 21 декабря 2009
Строка 79:		Строка 79:
	У колі лише з активним навантаженням справджується закон Ома для миттєвих значень сили струму і напруги, сила струму і напруга мають однакові фази коливань:		У колі лише з активним навантаженням справджується закон Ома для миттєвих значень сили струму і напруги, сила струму і напруга мають однакові фази коливань:

-	[[Image:1-76.jpg]]<br>	+	[[Image:1-76.jpg]]<br>

	У колі змінного струму з активним і індуктивним навантаженням (мал. 3.9) максимальне значення сили струму визначають за формулою:		У колі змінного струму з активним і індуктивним навантаженням (мал. 3.9) максимальне значення сили струму визначають за формулою:

-	[[Image:1-77.jpg]]	+	[[Image:1-77.jpg]]

	Ця формула нагадує формулу закону Ома. Величину [[Image:1-78.jpg]] називають повним опором (імпедансом) кола змінного струму, а величину [[Image:1-79.jpg]] — індуктивним опором кола. За допомогою експериментальних досліджень цю формулу легко підтвердити.		Ця формула нагадує формулу закону Ома. Величину [[Image:1-78.jpg]] називають повним опором (імпедансом) кола змінного струму, а величину [[Image:1-79.jpg]] — індуктивним опором кола. За допомогою експериментальних досліджень цю формулу легко підтвердити.
Строка 89:		Строка 89:
	''У реактивних навантаженнях енергія електричного струму в певні інтервали часу переходить в енергію електричного поля конденсатора чи магнітного поля котушки, а в інші — енергія повертається в електричне коло''		''У реактивних навантаженнях енергія електричного струму в певні інтервали часу переходить в енергію електричного поля конденсатора чи магнітного поля котушки, а в інші — енергія повертається в електричне коло''

-	''Реактивні навантаження бувають індуктивними і ємнісними. Опір індуктивного навантаження''	+	''Реактивні навантаження бувають індуктивними і ємнісними. Опір індуктивного навантаження''

-	''[[Image:1-79.jpg]],''	+	''[[Image:1-79.jpg]],''

-	''а опір ємнісного —''	+	''а опір ємнісного —''

-	''[[Image:1-80.jpg]]''	+	''[[Image:1-80.jpg]]''

-	Рівняння можна використати для графічного   зображення   величин,   що характеризують змінний струм. Значення ~~Anax^sin(cot~~ - ф) дає коливання спаду напруги на активному опорі, а значення ~~Anax£cos(cof~~ - ф) — коливання спаду напруги на індуктивному опорі:	+	Рівняння можна використати для графічного   зображення   величин,   що характеризують змінний струм. Значення ImaxRsin[[Image:1-81.jpg]]дає коливання спаду напруги на активному опорі, а значення ''ImaxL''cos[[Image:1-81.jpg]] — коливання спаду напруги на індуктивному опорі:

-	~~cos(otf - ф) = sin соґ - ф~~ -	+	[[Image:1-82.jpg]]<br>

-	Отже, коливання напруги на індуктивному~~ ~~  опорі~~ ~~  випереджають   коливання   напруги на активному опорі на — і на векторній діаграмі ці напруги будуть взаємно перпендикулярні (мал. 3.10). Вся система векторів обертається проти годинникової стрілки з кутовою швидкістю ю і проекція вектора ~~?тах~~ на вісь X у будь-який момент часу дає миттєве значення електрорушійної сили Ш, а проекції векторів ~~/тах^ і Лпахю^~~ — миттєві значення спадів напруг, відповідно, на активному й індуктивному опорах.	+	Отже, коливання напруги на індуктивному  опорі  випереджають   коливання   напруги на активному опорі на [[Image:1-83.jpg]] і на векторній діаграмі ці напруги будуть взаємно перпендикулярні (мал. 3.10). Вся система векторів обертається проти годинникової стрілки з кутовою швидкістю w і проекція вектора [[Image:1-84.jpg]] на вісь X у будь-який момент часу дає миттєве значення електрорушійної сили [[Image:1-85-1.jpg]], а проекції векторів [[Image:1-86.jpg]] — миттєві значення спадів напруг, відповідно, на активному й індуктивному опорах.

	Очевидно, що tgco не залежить від значення сили струму. Тому для знаходження повного опору можна скористатися так званим прямокутним трикутником опорів (мал. 3.11).		Очевидно, що tgco не залежить від значення сили струму. Тому для знаходження повного опору можна скористатися так званим прямокутним трикутником опорів (мал. 3.11).

-	У колі змінного струму з ємністю сила струму випереджає напругу в ідеальному випадку (R = 0) на —. Для миттєвих значень<br>сили~~ ~~ струму~~ ~~ і~~ ~~ напруги~~ ~~ в~~ ~~ колі маємо:~~<br>з  ємністю<br>' max SHI<br>СО/ +<br>я<br>u = U„<br>v sinatf.~~	+	У колі змінного струму з ємністю сила струму випереджає напругу в ідеальному випадку (R = 0) на [[Image:1-83.jpg]]. Для миттєвих значень<br>сили струму і напруги в колі з ємністю маємо:

-	Ємнісний опір у колі змінного струму визначається ємністю кола і частотою змінного струму. Як теоретично, так і експериментально можна легко встановити формулу для знаходження ємнісного опору:	+	[[Image:1-87.jpg]]

-	~~соС~~ ємнісний опір, ~~Ом;&nbsp~~; С~~-<br>~~ємність ~~ко-<br>де Re ла~~, Ф.	+	Ємнісний опір у колі змінного струму визначається ємністю кола і частотою змінного струму. Як теоретично, так і експериментально можна легко встановити формулу для знаходження ємнісного опору:
		+
		+	[[Image:1-88.jpg]]
		+
		+	де Rc — ємнісний опір, Oм; С — ємність кола, Ф.

	Векторна діаграма для кола з ємністю зображена на мал. 3.12.		Векторна діаграма для кола з ємністю зображена на мал. 3.12.

-	Трикутник опорів (мал.3.13) і для цього випадку дає змогу досить легко знаходити повний опір кола:~~<br>Z = JR2+-<br>~~1~~<br>2/~2<br>CO<br>=^<br>'+ЯІ<br>~~Зрозуміло, що індуктивний і ємнісний опори можна визначити не лише через колові частоти to, а й через звичайні частоти / та періоди Т змінного струму.	+	Трикутник опорів (мал.3.13) і для цього випадку дає змогу досить легко знаходити повний опір кола:
		+
		+	[[Image:1-89.jpg]]
		+
		+	Зрозуміло, що індуктивний і ємнісний опори можна визначити не лише через колові частоти w, а й через звичайні частоти f та періоди Т змінного струму.
		+
		+	[[Image:1-90.jpg]]

-	~~Отже,<br>R, =со£<br>-2nfL=yL;<br>Rc =<br>CO<br>С    2л/С    2лС<br>~~Перш ніж перейти до розгляду спільної дії індуктивності і ємності в колі змінного струму, розглянемо питання про потужність змінного струму.	+	Перш ніж перейти до розгляду спільної дії індуктивності і ємності в колі змінного струму, розглянемо питання про потужність змінного струму.

	<br>		<br>