Сопротивление в цепях переменного тока
В чисто резистивных цепях ток и напряжение изменяются одинаково и одновременно, как описано в этой статье. Это соотношение верно независимо от того, является ли приложенное напряжение постоянным или переменным.
| Серия статей по фазам и фазорам |
Основное отличие цепей переменного тока состоит в том, что напряжение продолжает изменяться в зависимости от формы входной волны. Когда к чисто резистивной цепи прикладывается синусоидальное напряжение, возникает синусоидальный ток. Обе формы волны достигают своих пиковых значений в одно и то же время и проходят через ноль в одно и то же время. Поэтому говорят, что напряжение и ток в чисто резистивной цепи находятся «в фазе» друг с другом.
Индуктивность в цепях переменного тока
В чисто индуктивной цепи сигналы напряжения и тока не совпадают по фазе. Индуктивность противодействует изменению тока из-за эффекта обратной ЭДС. Это приводит к тому, что ток достигает своего пикового значения через некоторое время после напряжения. Так что в индуктивной цепи ток «отстает» от напряжения.
В цепях постоянного тока, ток, в конечном итоге, устанавливается на установившееся значение, а период изменения до установившегося состояния зависит от постоянной времени (т.е. значений компонентов) цепи. Однако в цепи переменного тока, поскольку напряжение постоянно меняется, ток также продолжает изменяться, а в чисто индуктивной цепи пиковые значения тока возникают через четверть цикла (90°) после пиковых значений напряжения.
В цепи, содержащей как индуктивность, так и сопротивление, что обычно имеет место, поскольку индуктор (катушка) будет иметь некоторое внутреннее сопротивление, ток будет отставать от напряжения на величину от практически 0° (почти чистое сопротивление) до почти — 90° (почти чистая индуктивность). Поскольку напряжение и ток больше не растут и не падают одновременно, в цепи происходит «фазовый сдвиг».
Емкость в цепях переменного тока
Емкость имеет свойство задерживать изменения напряжения, как описано в этой статье. То есть приложенное напряжение достигает устойчивого состояния только по истечении времени, определяемого постоянной времени.
В цепях переменного тока напряжение и ток изменяются непрерывно, а в чисто емкостной цепи переменного тока пиковое значение осциллограммы напряжения возникает через четверть периода после пикового значения тока. Следовательно, в конденсаторе происходит фазовый сдвиг, величина фазового сдвига между напряжением и током составляет +90° для чисто емкостной цепи, при этом ток опережает напряжение. Противоположный фазовый сдвиг в индуктивной цепи.
В следующей статье поговорим о фазорах.
С Уважением, МониторБанк