Электротехника. Реальный конденсатор: активное сопротивление соединен с ёмкостью, подключён к источнику переменного напряжения. Активное сопротивление равно 4 ома, реактивное сопротивление равно 3 ома. Определить общее сопротивление, ток, напряжение на элементах мощности, если входное напряжение равно 50 вольт. Построить векторную диаграмму.

13 февраля 20212,4K прочитали

Для школьников.

Кроме активного сопротивления, в цепях переменного тока возможно существование емкостного и индуктивного сопротивлений. Про индуктивное сопротивление будет говориться в следующей статье, а сейчас речь пойдёт об емкостном сопротивлении.

Рассмотрим опыты, позволяющие увидеть существование емкостного сопротивления.

Две маленькие одинаковые электрические лампочки подключались к источникам одинакового напряжения. Но одна (правая) подключалась к источнику постоянного тока (аккумуляторной батарее), а другая (левая) - к источнику переменного тока.

Лампочки светили одинаково, так как количество выделяющегося тепла не зависит от того, какой ток протекает по нитям лампочек (постоянный или переменный).

Подсоединение в цепи конденсаторов большой ёмкости (рис. б) показало, что лампочка, включенная в цепь переменного тока, светила также ярко, а лампочка, включенная в цепь постоянного тока, не светила совсем.

При постоянном источнике тока результат понятен - конденсатор разрывает электрическую цепь, его сопротивление постоянному току бесконечно велико.

Но что происходит, когда цепь, состоящая из лампочки и конденсатора подсоединена к источнику переменного тока, почему лампочка при этом светит или почему конденсатор не препятствует прохождению по цепи переменного тока?

Опыты показывают, что конденсатор пропускает переменный ток, но оказывает ему сопротивление. Это сопротивление назвали емкостным сопротивлением).

Существование емкостного сопротивления обнаружено, например, при проведении следующего опыта.

Конденсатор ёмкостью 10 мкФ, с последовательно соединённым с ним амперметром, включали в городскую осветительную сеть переменного тока с частотой 50 Гц и напряжением 220 В.

Амперметр показал ток 0,69 А. Подсчитали сопротивление конденсатора переменному току, разделив напряжение 220 В на показание амперметра.

Оно оказалось равным 319 Ом.