Question

Вопросы к зачету: 1. переменный электрический ток, действующее значение силы тока и напряжения. 2. активное сопротивление в цепи переменного тока: закон ома для цепи, содержащей активное сопротивление(взаимосвязь амплитудных и действующий значений силы тока и напряжения). 3. конденсатор в цепи переменного тока: емкостное сопротивление(зависимость от сопротивления тока), закон ома для цепи, содержащей конденсатор (взаимосвязь амплитудных и действующий значений силы тока и напряжения). 4. катушка индуктивности в цепи переменного тока: индуктивное сопротивление (зависимость от частоты тока), закон ома для цепи содержащую катушку индуктивности (взаимосвязь амплитудных и действующий значений силы тока и напряжения).

Answer 1

Активное  R называют активным, так как если в цепи будет нагрузка с таким сопротивлением, цепь будет поглощать энергию, поступающую от генератора. Будем считать, что напряжение на зажимах цепи подчиняется гармоническому закону:U = Um*cos(ω*t).Мгновенное значение силы тока можем вычислить по закону Ома, оно будет пропорционально мгновенному значению напряжения.I = u/R = Um*cos(ω*t)/R = Im*cos(ω*t).Сделаем вывод: в проводнике с активным сопротивлением разность фаз между колебаниями напряжения и силы тока отсутствует. Действующее значение силы токаАмплитуда силы тока определяется по следующей формуле:Im = Um/R.Среднее значение квадрата силы тока за период вычисляется по следующей формуле:i^2 = (Im)^2/2.Здесь Im есть амплитуда колебания силы тока. Если мы теперь вычислим квадратный корень из среднего значения квадрата силы тока, то получим величину, которая называется действующим значением силы переменного тока. Для обозначения действующего значения силы тока используется буква I. То есть в виде формулы это будет выглядеть следующим образом:I = √(i^2) = Im/√2.Действующее значение силы переменного тока будет равно силе такого постоянного тока, при котором за одинаковый промежуток времени в рассматриваемом проводнике будет выделяться столько же теплоты, сколько и при переменном токе. Для определения действующего значения напряжения используется следующая формула.U = √(u^2) = Um/√2.Теперь подставим действующие значения силы тока и напряжения, в выражение Im = Um/R. Получим:I = U/R.Данное выражение является законом Ома для участка цепи с резистором, по которому течет переменный ток. Как и в случае механических колебаний, в переменном токе нас мало будут интересовать значения силы тока, напряжении в какой-то отдельный момент времени. Гораздо важнее будет знать общие характеристики колебаний - такие, как амплитуда, частота, период, действующие значения силы тока и напряжения. Кстати, стоит отметить, что вольтметры и амперметры, предназначенные для переменного тока, регистрируют именно действующие значения напряжения и силы тока.Еще одним преимуществом действующих значений перед мгновенными является то, что их можно сразу использовать для вычисления значения средней мощности P переменного тока.Для вычисления средней мощности используется следующая формула:P = (I^2)*R = U*I.