Чтение онлайн

 Дано:

ЕT = 120 В; R1 = 470 Ом; R2 = 1000 Ом.

IR1 =?; IR2 =? 

Решение:

В параллельной цепи ЕT = ER1 = ER2 = 120 В. 

Зная ER1, найдем ток через резистор R1

IR1 = ER1/R1 = 120/470 

IR1 = 0,26 А или 260 мА.

Зная ER2, найдем ток через резистор R2

IR2 = ER2/R2 = 120/1000 

IR2 = 0,12 А или 120 мА.

14-3. Вопросы

1. Чему равны токи, текущие в следующих параллельных резистивных цепях переменного тока?

а. ЕT = 100 В, R1 = 470 Ом, R2 = 1000 Ом;

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

в. ЕT = 150 В, R1 = 100 Ом, R2 = 500 Ом;

г. IT = 0,0075 А, ЕR1 = 10 В, R2 = 4,7 кОм;

д. RT = 4700 Ом, IR1 = 11 мА, ER2 = 120 В.

В цепях переменного тока мощность потребляется точно так же, как и в цепях постоянного тока. Мощность измеряется в ваттах и равна произведению тока на напряжение.

Мощность, потребляемая резистором в цепи переменного тока, зависит от тока, текущего через него, и от приложенного к нему напряжения. На рис. 14-7 показано соотношение между мощностью, током и напряжением. Кривая мощности не опускается ниже нуля, так как мощность выделяется в виде тепла. Мощность остается положительной независимо от того, в каком направлении течет ток.

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?

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.