Прохождение синусоидального тока через резистор

Идеальный резистивный элемент не обладает ни индуктивностью, ни емкостью. Если к нему приложить синусоидальное напряжение.

(см. рис. 38),.

то ток i через него будет равен.

(4.1).

Это соотношение показывает, что ток имеет ту же начальную фазу, что и напряжение. Таким образом, на резисторе напряжение и ток совпадают по фазе.

Из (4.1) вытекает:

; .

Рис. 40.

Рис. 41.

Полученный результат показывает, что отношение двух комплексов есть вещественная константа. Следовательно, соответствующие им векторы напряжения и тока (см. рис. 41) совпадают по направлению.

Здесь напряжение и ток (см. рис. 40) совпадают по фазе (=0), поэтому мощность p=ui всегда положительна,.

Резистор потребляет активную мощность.

Прохождение синусоидального тока через катушку индуктивности.

Рис. 2.

Идеальный индуктивный элемент не обладает ни активным сопротивлением, ни емкостью. Пусть протекающий через него ток (см. рис. 8) определяется выражением.

.

Тогда для напряжения на зажимах катушки индуктивности можно записать.

Полученный результат показывает, что напряжение на катушке индуктивности опережает по фазе ток на /2. Таким образом, если на входы двухлучевого осциллографа подать сигналы u и i, то на его экране (идеальный индуктивный элемент) будет иметь место картинка, соответствующая рис. 43, а.

а б Рис. 43.

Из (5) вытекает:

.

Введенный параметр называют реактивным индуктивным сопротивлением катушки; его размерность — Ом. Как и у емкостного элемента, этот параметр является функцией частоты. Однако в данном случае эта зависимость имеет линейный характер, что иллюстрирует рис. 43, б. Из рис. 10 вытекает, что при катушка индуктивности не оказывает сопротивления протекающему через него току, и при .

Рис. 44.

При идеальной индуктивности ток отстает от напряжения по фазе на. Поэтому в соответствии с (3) можно записать.

.

Участок 1−2: энергия, запасаемая в магнитном поле катушки, нарастает.

Участок 2−3: энергия магнитного поля убывает, возвращаясь в источник.