home

№324 Закон Ома для цепей переменного тока

?
Лабораторная работа № 324

Лабораторная работа №324
ЗАКОН ОМА ДЛЯ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Приборы
и принадлежности:
переменный резистор, катушка
индуктивности, конденсатор, амперметр и вольтметр переменного тока.
Введение. Закон Ома и правила Кирхгофа, установленные для
постоянного тока, остаются справедливыми для мгновенных значений
переменных токов и напряжений в цепях небольшой протяженности и если их
изменения происходят не слишком быстро.
Электромагнитные возмущения распространяются по электрической цепи
в виде электромагнитной волны со скоростью с . Если за время l/c ,
необходимое для прохождения электрического сигнала от источника в самую
удаленную точку цепи (l – размер цепи), сила переменного тока изменяется
незначительно, то мгновенные значения тока в любом сечении цепи в данный
момент будут практически одинаковы. Токи, удовлетворяющие такому
условию, называются квазистационарными. Для периодически изменяющихся
токов условие квазистационарности запишется следующим образом:
  (l/c) Т, или
l,
где Т – период колебаний переменного тока,
 – длина электромагнитной волны.
Ток промышленной частоты (50 Гц) квазистационарен в цепях
2
6
протяженностью до 10 км (так как =6·10 м при Т=1/50 с). Для
квазистационарных токов справедливы закон Ома, закон Джоуля-Ленца и др.
В условиях данной лабораторной работы мы будем иметь дело с
электрическими цепями, протяженность которых существенно меньше
приведенной выше.
1.Пусть цепь переменного тока состоит из источника и резистора R, а
емкостным и индуктивным сопротивлениями можно
пренебречь в силу их малости. Такого рода нагрузка для
~u
R
источника является активной, т.е. в ней происходит
преобразование энергии электрического тока в тепловую или
механическую (рис.1). В цепь включен источник переменноРис.1
го тока, на выходе которого напряжение изменяется по закону
u  U m cost ,
(1)
где u – мгновенное напряжение – напряжение в момент времени t,
Um – амплитуда напряжения,
 – циклическая частота изменения напряжения.

102