Если в цепи имеется лишь омическое сопротивление, то мощность, рассеиваемая на этом сопротивлении, переходит в тепло:
. (6.54)
Индуктивные свойства цепи характеризуются , и мощность, развиваемая источником на индуктивности,
. (6.55)
Ясно, что может быть положительной или отрицательной в зависимости от знака . Эта мощность расходуется на энергию магнитного поля.
Если в цепи есть конденсатор, то мощность на пластинах емкости:
. (6.56)
Она также может иметь различные знаки в зависимости от знака , превращаясь в энергию электрического поля.
Общая мощность:
;
Начиная отсчет фазы от (или ) с учетом сдвига фаз можно записать:
Тогда при :
(6.57).
Такие мощности называются мгновенными, ибо формулы верны при любом . Для получения средней мощности за период необходимо усреднить эти выражения. С учетом того, что:
,
найдем:
.
Поэтому - активное сопротивление, так как выделяемая на нем средняя мощность отлична от нуля; ‑ реактивные сопротивления.
Мгновенная мощность, выделяемая в цепи:
Тогда средняя мощность:
. (6.58)
Из векторной диаграммы рис.6.15 видно, что , следовательно:
,
где - разность фаз между и . Это выражение совпадает с (6.58). Множитель называется коэффициентом мощности. Формулу для можно сделать идентичной формуле для постоянного тока, если ввести обозначения:
. (6.59)
Эти формулы легко получить как среднеквадратичные по периоду значения:
.
Данные значения называются действующими (эффективными). Все приборы отградуированы на эти значения.
.
При , , каковы бы ни были значения . В этом случае энергия, передаваемая от источника во внешнюю цепь, в точности равна за период энергии, возвращаемой из внешней цепи в источник. Вся энергия бесполезно колеблется между источником и внешней цепью.
Мощность, потребляемая во внешней цепи, максимальна при . Из формулы для ясно, что если общее реактивное сопротивление велико по сравнению с активным: , то также велико. Значит, нужно сделать реактивное сопротивление как можно меньше: , чтобы коэффициент мощности был порядка единицы и потребляемая мощность была максимальной.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему