Цепь, содержащая только один конденсатор или одну катушку индуктивности, являет­ся довольно простой и особого интереса не представляет. Рассмотрим характеристики цепи, состоящей из резистивного сопротивления и реактивного сопротивления (рис. 1). В жизни, аналогом такой цепи может служить, например, подвижная ка­тушка громкоговорителя.

Итак, цепь представляет собой сочетание активного (резистивного) сопротивления и индуктивного реактивного сопротивления. Между клеммами А и В имеется не чистое реактивное сопротивление и не чистое активное сопротивление, а сочетание двух дан­ных факторов, известное как полное (комплексное) сопротивление или импеданс.

В традиционных книгах по электротехнике мы бы теперь двинулись в мир векто­ров, тензоров и алгебры комплексных чисел. Однако, оставим фундаментальную тео­рию переменного тока инженерам по электронике и студентам, которые должны сдавать экзамены, а сами ограничимся более простыми аналогиями, вполне доста­точными для понимания физики процессов, происходящих в нашем, весьма специа­лизированном, поле деятельности.

 

Последовательная RL-цепь

Рис. 1 Последовательная RL-цепь

Однако, на практике часто необходимо рассчитывать величины импедансов. Здесь всегда нужно помнить, что реактивные сопротивления, в отличие от активных (рези-стивных) всегда изменяют фазу, протекающего через них тока, и падающего на них напряжения. Рассматривая работу конденсатора и катушки индуктивности, мы упо­минали о том, что в конденсаторе ток опережает по фазе напряжение, а в катушке наоборот отстает. Эти фазовые сдвиги имеют противоположные знаки и составляют 90°. Резистивные же сопротивления не вызывают никаких фазовых сдвигов. Таким образом, существует очень важное правило: резистивные и реактивные со­противления нельзя складывать алгебраически! Реактивные же сопротивления разного характера (емкостные и индуктивные) складывать можно, но поскольку они вносят фазовые сдвиги противоположного знака, индуктивные сопротивления сум­мируют со знаком «плюс», а емкостные — со знаком «минус».

Итак, для вычисления импеданса (полного комплексного сопротивления) цепи необходимо сперва алгебраически просуммировать все реактивные сопротивления, не забывая про их знаки. Затем, для вычисления полного сопротивления, которое оказывает переменному току цепь, содержащая как резистивные, так и реактивные сопротивления, следует воспользоваться знаменитой теоремой Пифагора, так как нужно вычислить результат действия двух сопротивлений, вызывающих разность фаз в 90º. Математически, для этого нужно вычислить гипотенузу прямоугольного треу­гольника, где одним катетом является суммарное резистивное сопротивление, а дру­гим суммарное реактивное:

 

 

Z = √(R2 + X2).

 

Здесь буквой Z обозначена величина полного сопротивления цепи. Однако, кроме величины электрического сопротивления, импеданс характеризуется и результирую­щим фазовым сдвигом, который будет претерпевать ток, протекая через эту цепь. Величина этого фазового сдвига находится следующим образом:

 

Ø = arctgX/R.

Оставить комментарий

Вы можете использовать следующие теги HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

(обязательно)

(обязательно)

What is 12 + 11 ?
Please leave these two fields as-is:
IMPORTANT! To be able to proceed, you need to solve the following simple math (so we know that you are a human) :-)
© 2011 hifisound.com.ua При использовании материалов с данного сайта, обязательна ссылка на сайт HI-FI sound и первоисточник Поддержка предоставлена компанией www.hifiaudio.com.ua