Цепь с активным сопротивлением и индуктивностью
В электрических цепях переменного тока часто встречаются последовательно соединенные резисторы и индуктивности. Частным случаем такого соединения можно считать включенную в цепь катушку любого электротехнического устройства, обладающую активным сопротивлением и индуктивностью
(рис. 9.5). Такую катушку часто называют реальной.

Напряжение , называется полным напряжением, первое слагаемое
— активным напряжением (падением напряжения на активном сопротивлении), второе слагаемое
— реактивным (индуктивным) напряжением (падением напряжения на индуктивном сопротивлении).
Следует учесть, что оба слагаемых в правой части являются синусоидальными величинами. Напряжение и ток совпадают по фазе, a
опережает ток на
.

При построении векторной диаграммы (рис. 9.6 а) за исходный вектор принимают вектор тока , который совмещают с положительным направлением оси абсцисс. Вектор активного напряжения
откладывают по направлению вектора тока
, а вектор индуктивного напряжения
проводят под углом
к вектору тока
. Замыкающий (результирующий) вектор напряжения определяет полное напряжение
. Из векторной диаграммы видно, что полное напряжение
опережает по фазе ток
на угол
. Величину угла
можно определить из соотношения сторон треугольника напряжений:


Полное напряжение

Величина называется полным сопротивлением цепи переменному току.
— выражение закона Ома для цепи переменного тока.
Если напряжения в треугольнике напряжений разделить на ток , получим подобный ему треугольник сопротивлений (рис. 3.116). Из треугольника сопротивлений можно найти

Определим мгновенную мощность цепи. При токе напряжение будет выражаться формулой
Тогда мгновенная мощность
Умножение производим как в цепи с индуктивностью. Изменение мгновенной мощности показано на рисунке 9.7. Из графика мгновенной мощности видно, что она в течение периода четыре раза меняет знак.

Умножим стороны треугольника напряжений на ток в цепи . В результате получим подобный треугольник мощностей (рис. 9.6 в). Один из катетов будет соответствовать активной мощности
, другой — реактивной
. Гипотенуза треугольника будет соответствовать полной мощности
. Из треугольника мощностей можно найти:

Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА).
Из треугольника мощностей можно также определить:

Отношение активной мощности цепи к полной мощности
называется коэффициентом мощности.
Отношение реактивной мощности цепи к активной мощности
называется коэффициентом реактивной мощности.
Эта страница взята со страницы лекций по предмету теоретические основы электротехники (ТОЭ):
Предмет теоретические основы электротехники
Возможно эти страницы вам будут полезны: