Чтение онлайн

ПРИМЕР: Чему равно эффективное значение тока в цепи, если она содержит источник переменного тока 120 вольт и сопротивление 1000 ом? (Помните, что значения переменного тока и напряжения считаются эффективными, если не оговорено другое).

Дано: 

Е = 120 В; R = 1000 Ом.

I =? 

Решение: 

I = Е/R = 120/1000 

I = 0,12 A 

ПРИМЕР: Чему равно эффективное значение приложенного напряжения, если через резистор 68 ом течет ток с эффективным значением 1,7 ампера?

Дано: 

I = 1,7 A; R = 68 Ом.

E =? 

Решение: 

I = Е/R 

1,7 = E/68 

Е = 115,60 В.

14-1. Вопросы

1. Каково фазовое соотношение между током и напряжением в чисто резистивной цепи?

2. Какое значение переменного тока используется в большинстве измерений?

3. Чему равно эффективное значение тока в цепи с сопротивлением 10000 Ом при приложенном напряжении 12 вольт?

4. Какова величина эффективного напряжения приложенного к цепи с сопротивлением 100 Ом, по которой течет ток 250 миллиампер?

5. Каково сопротивление цепи, по которой течет ток 250 миллиампер при приложенном переменном напряжении 12 вольт?

Ток в резистивной цепи зависит от приложенного напряжения. Ток всегда находится в фазе с напряжением, независимо от числа резисторов в цепи. Ток имеет одно и то же значение в любой точке последовательно соединенной цепи.

На рис. 14-3 показана простая последовательная цепь.

Рис. 14-3. Простая последовательная цепь переменного тока.

Через оба резистора течет одинаковый ток. Падение напряжения на каждом резисторе можно определить с помощью закона Ома. Сумма падений напряжения равна приложенному напряжению. На рис. 14-4 показаны фазовые соотношения падений напряжения, приложенного напряжения и тока в цепи. В чисто резистивной цепи все напряжения и ток находятся в фазе друг с другом.

Рис. 14-4. В последовательной цепи переменного тока падения напряжений, приложенное напряжение и ток находятся в фазе.

ПРИМЕР: Если переменное напряжение с эффективным значением 120 вольт приложено к двум резисторам (R1 = 470 Ом и R2 = 1000 Ом), то чему равно падение напряжения на каждом резисторе?

Дано:

R1 = 470 Ом

R2 = 1000 Ом

ET = 120 B

ER1 =?; ER2 =?

Решение:

Сначала найдем полное сопротивление (RT)

RT = R1 + R2

RT = 470 + 1000

RT = 1470 Ом.

Зная RT, найдем общий ток (IT)

IT = ET/RT = 120/1470

IT = 0,082 А.

В последовательной цепи IT = IR1 = IR2 = 0,082 А.

Используя I1, найдем падение напряжения на резисторе R1

IR1 = ER1/R1 

0,082 = ER1/470

ER1 = 38,54 B 

Используя I2, найдем падение напряжения на резисторе R2

IR2 = ER2/R2 

0,082 = ER2/1000

ER2 = 82 B 

Вычисленные падения напряжения на каждом резисторе являются эффективными значениями.

14-2. Вопросы

1. Чему равно падение напряжения на двух резисторах 22 кОм и 47 кОм, соединенных последовательно и подключенных к источнику с напряжением 24 вольта?

2. Чему равно падение напряжения на следующих резисторах, соединенных последовательно:

а. ЕT = 100 В, R1 = 680 Ом, R2 = 1200 Ом;

б. ЕT = 24 В, R1 = 22 кОм, R2 = 47 кОм;

в. IT = 250 мА, R1 = 100 Ом, R2 = 500 Ом;

г. RT = 10 кОм, IR1 = 1 мА, R2 = 4,7 кОм;

д. ЕT = 120 В, R1 = 720 Ом, IR2 = 125 мА.

В параллельной цепи (рис. 14-5) напряжение на всех ветвях одинаково. Однако общий ток делится между отдельными ветвями. В параллельной цепи переменного тока общий ток находится в фазе с приложенным напряжением (рис. 14-6). Токи отдельных ветвей также находятся в фазе с приложенным напряжением.

Все значения токов и напряжений являются эффективными. Эти значения используются точно так же, как и в случае постоянного тока.

Рис. 14-5. Простая параллельная цепь переменного тока.

Рис. 14-6. В параллельной цепи переменного тока приложенное напряжение, общий ток и токи в отдельных ветвях находятся в фазе.

ПРИМЕР: Если в цепи переменного тока напряжение с эффективным значением 120 вольт приложено к двум соединенным параллельно резисторам 470 ом и 1000 ом, то чему равны токи, текущие через каждый резистор?