Шрифт:
Рис. 14-7. Соотношение между мощностью, током и напряжением в резистивной цепи переменного тока.
Мощность изменяется от максимального значения до нуля. Средняя мощность, потребляемая цепью, имеет промежуточное значение между максимальным значением и нулем. В цепи переменного тока средняя мощность — это мощность, потребляемая цепью. Ее можно определить, умножая эффективное значение напряжения на эффективное значение тока:
Р = I•E.
ПРИМЕР: Какая мощность потребляется цепью переменного тока, в которой напряжение 120 вольт приложено к сопротивлению 150 ом? (Помните, что значение напряжения считается эффективным, если не оговорено другое).
Дано:
ET = 120 В; RT = 150 Ом
IT =?; PT =?
Решение:
IT = ET/ RT = 120/150
IT = 0,80 А.
Теперь найдем полную мощность (Рт).
PT = IT•PT = (0,80)(120)
PT = 96 Вт.
14-4. Вопросы
Чему равна полная потребляемая мощность в следующих цепях:
Последовательные:
а. ET = 100 В, R1 = 680 Ом, R2 = 1200 Ом;
б. IT = 250 мА, R1 = 100 Ом, R2 = 500 Ом.
Параллельные:
в. ET = 100 В, R1 = 470 Ом, R2 = 1000 Ом;
г. IT = 7,5 мА, ER1 = 10 В, R2 = 4,7 кОм.
2. Найдите мощность, потребляемую каждым отдельным компонентом в следующей цепи:
РЕЗЮМЕ
• Основная резистивная цепь переменного тока состоит из источника тока или напряжения, проводников и резистивной нагрузки.
• Ток в резистивной цепи находится в фазе с приложенным напряжением.
• Использование эффективных значений переменного тока и напряжения приводит к таким же результатам,
как и использование эквивалентных значений постоянного тока и напряжения.
• Эффективные значения являются наиболее широко используемыми значениями, полученными при измерениях.
• Закон Ома можно использовать и для эффективных значений.
• Значения переменного тока и напряжения предполагаются эффективными, если не оговорено другое.
Глава 14. САМОПРОВЕРКА
1. Каково фазовое соотношение между током и напряжением в чисто резистивной цепи?
2. Каково эффективное значение напряжения в цепи переменного тока, в которой течет ток 25 мА через сопротивление 4,7 кОм?
3. Каково падение напряжения на двух резисторах 4,7 кОм и 3,9 кОм, соединенных последовательно в цепи переменного тока при приложенном напряжении 12 вольт?
4. Чему равен ток через каждый из резисторов 2,2 кОм и 5,6 кОм, соединенных параллельно при приложенном к ним переменном напряжении 120 вольт?
5. Что определяет потребление мощности в цепи переменного тока?
6. Чему равна потребляемая мощность в цепи переменного тока, в которой напряжение 120 вольт приложено к нагрузке 1200 Ом?
Глава 15. Емкостные цепи переменного тока
ЦЕЛИ
После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:
• Описать фазовое соотношение между током и напряжением в емкостной цепи переменного тока.
• Дать определение емкостного сопротивления (реактивного сопротивления емкости) в емкостной цепи переменного тока.
• Описать, как резистивно-емкостные цепи могут использоваться для фильтрации, в качестве элементов согласования и фазового сдвига.
• Объяснить как работают RC фильтры верхних и нижних частот.
Конденсаторы являются ключевыми компонентами цепей переменного тока. Конденсаторы вместе с резисторами и катушками индуктивности образуют полезные электронные цепи.
Когда к конденсатору прикладывается переменное напряжение, создается впечатление, что во всей цепи есть поток электронов. Однако, электроны не проходят через диэлектрик конденсатора. При увеличении и уменьшении амплитуды переменного тока конденсатор заряжается и разряжается. Результирующее движение электронов от одной обкладки к другой представляет ток.