Активний опір. Діюче значення ЕРС напруги і сили змінного струму.

Опір в якому електрична енергія йде тільки на нагрівання провідників, тобто перетворюється тільки у внутрішню енергію називається активним опором. Якщо в полі змінного струму є тільки активний опір, то ЕРС, сила струму і напруга змінюються за однаковими законами (дивись формули)

(1)

(2)

(3)

і - миттєві значення, відповідно, ЕРС, сили струму і напруги.

(4)

(5)

Як видно з формули 5, що потужність змінного струму не є силовою величиною, знайдемо середнє значення потужності змінного струму.

(6)

Якщо потужність постійного струму дорівнює середньому значенню потужності змінного струму, то в полі постійного струму і в полі змінного струму однакові лампочки світяться однаково яскраво і в цих двох колах виділяється однакова кількість теплоти за один і той самий час.

(8)

 

Для того, щоб виконувалась умова повинна виконуватись умова 8. Силу постійного струму у формулі 8 називають ефективним або діючим значенням сили змінного струму.

 

Ефективним значенням сили змінного струму називають таке значення сили постійного струму при якому в колі постійного струму і в колі змінного струму виділяється однакова кількість теплоти за один і той самий час (за один період змінного струму)

 

 

і - це ефективні або діючі значення відповідно напруги і ЕРС.

Вольтметр і амперметр в колі змінного струму показують тільки ефективні (діючі) значення відповідно напруги і сили струму.

 

 

4.

Індуктивність у полі змінного струму.

 

Якщо котушку під єднати до джерела постійного струму, то котушка буде чинити тільки активний опір цьому струму, тобто електрична енергія йде тільки на нагрівання провідників котушки.

Якщо котушку під єднати до джерела змінного струму, то в котушці буде виникати явище самоіндукції і електричний струм джерела затрачатиметься ще й на подолання явища самоіндукції (на перемагнічування котушки). Отже, котушка крім активного опору в колі змінного струму буде ще чинити індуктивний опір

1) , великий опір.

2) , струм низької частоти чинить малий опір.

3) , постійний струм (індукції і опору нема).

 

Ємність у колі змінного струму.

Конденсатор постійного струму не пропускає. Якщо до конденсатора під єднати джерело змінного струму, то буде відбуватися періодичне зарядження і розрядження конденсатора. Отже конденсатор “пропускає” змінний електричний струм. Електрична енергія джерела при цьому затрачається на перезаряджання конденсатора.

Конденсатор чинить опір змінному струму - ємнісний опір.

Чим вища частота струму в конденсаторі, тим менший опір.

 

Трансформатор.

 

зменш. ()

збільш. ()

 

для перетворення напруги і сили змінного струму при незмінній частоті.

 

 

Якщо вторинна обмотка розімкнена, то трансформатор працює в холосту (не споживає електричну енергію).

Решта в підручнику на сторінці 30