Электроника:Переменный ток/Основы теории переменного тока/Расчёт простейшей цепи переменного тока: различия между версиями
Myagkij (обсуждение | вклад) (оформление подписей картинок) |
Нет описания правки |
||
(не показаны 2 промежуточные версии 1 участника) | |||
Строка 5: | Строка 5: | ||
=Расчёт простейшей цепи переменного тока<ref>[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-1/simple-ac-circuit-calculations/ www.allaboutcircuits.com - Simple AC Circuit Calculations]</ref>= | =Расчёт простейшей цепи переменного тока<ref>[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-1/simple-ac-circuit-calculations/ www.allaboutcircuits.com - Simple AC Circuit Calculations]</ref>= | ||
В следующих главах вы узнаете, что измерения и расчёты цепей переменного тока могут быть очень сложными из-за непростой природы переменного тока в цепях, содержащих катушки индуктивности и/или | В следующих главах вы узнаете, что измерения и расчёты цепей переменного тока могут быть очень сложными из-за непростой природы переменного тока в цепях, содержащих [[катушки индуктивности]] и/или [[конденсатор]]ы. | ||
Однако в простых схемах (как на рисунке ниже), в которых используются разве что источник питания переменного тока и сопротивление, просто и прямолинейно применяются те же законы и правила, что и для постоянного тока. | Однако в простых схемах (как на рисунке ниже), в которых используются разве что источник питания переменного тока и сопротивление, просто и прямолинейно применяются те же законы и правила, что и для постоянного тока. | ||
Строка 21: | Строка 21: | ||
Однако для чисто резистивных цепей эти сложности переменного тока не актуальны, и поэтому мы можем оперировать числами так, как если бы мы имели дело с теми же значениями, что и для постоянного тока. | Однако для чисто резистивных цепей эти сложности переменного тока не актуальны, и поэтому мы можем оперировать числами так, как если бы мы имели дело с теми же значениями, что и для постоянного тока. | ||
Поскольку для нашего AC все математические соотношения остаются в силе, можно вновь использовать старый добрый «табличный» метод, как и в случае с DC: | |||
Поскольку для нашего [[AC]] все математические соотношения остаются в силе, можно вновь использовать старый добрый «табличный» метод, как и в случае с [[DC]]: | |||
[[File:Рассчитаем все неизвестные электрические характеристики табличным методом_3_08062021_1347.png|frame|center|'''Рис. 3.''' Рассчитаем все неизвестные электрические характеристики табличным методом.|alt=Рис. 3. Рассчитаем все неизвестные электрические характеристики табличным методом.]] | [[File:Рассчитаем все неизвестные электрические характеристики табличным методом_3_08062021_1347.png|frame|center|'''Рис. 3.''' Рассчитаем все неизвестные электрические характеристики табличным методом.|alt=Рис. 3. Рассчитаем все неизвестные электрические характеристики табличным методом.]] | ||
Здесь необходимо сделать одно важное предостережение: все измерения переменного напряжения и переменного тока должны быть выражены в одних и тех же величинах (пиковое, от-пика-до-пика, среднеарифметическое или среднеквадратичное). Если переменное напряжение источника указано в пиковых значениях, тогда и все рассчитанные силы тока и напряжения для остальных элементов также выражаются в пиковых единицах. | Здесь необходимо сделать одно важное предостережение: все измерения [[переменного напряжения]] и [[переменного тока]] должны быть выражены в одних и тех же величинах (пиковое, от-пика-до-пика, среднеарифметическое или среднеквадратичное). Если [[переменное напряжение]] источника указано в пиковых значениях, тогда и все рассчитанные силы тока и напряжения для остальных элементов также выражаются в пиковых единицах. | ||
Если напряжение источника указано в среднеквадратичных вольтах переменного тока, то все расчётные силы тока и напряжения также выражаются в единицах среднеквадратичного значения переменного тока. Всё это касается вообще любых расчётов, основанных на законах Ома, правилах Кирхгофа и т.д. Если не указано иное, все значения напряжения и силы тока в цепях переменного тока обычно считаются среднеквадратичными (RMS), а не пиковыми, от-пика-до-пика или среднеарифметическими. | Если напряжение источника указано в среднеквадратичных вольтах переменного тока, то все расчётные силы тока и напряжения также выражаются в единицах среднеквадратичного значения переменного тока. Всё это касается вообще любых расчётов, основанных на [[законах Ома,]] [[правилах Кирхгофа]] и т.д. Если не указано иное, все значения напряжения и силы тока в цепях переменного тока обычно считаются среднеквадратичными ([[RMS]]), а не пиковыми, от-пика-до-пика или среднеарифметическими. | ||
В некоторых областях электроники предполагается измерение именно пиковых значений, но в большинстве случаев (особенно в промышленной электронике) предполагается RMS. | В некоторых областях электроники предполагается измерение именно пиковых значений, но в большинстве случаев (особенно в [[промышленной электронике]]) предполагается [[RMS]]. | ||
== Итог == | == Итог == | ||
* Все раннее изученные правила и законы для постоянного тока (правила Кирхгофа для напряжения и силы тока, закон Ома) остаются верными и для переменного тока. Однако в более сложных схемах может потребоваться представить величины переменного тока в более сложной форме. Но об этом позже, наберитесь терпения! | * Все раннее изученные правила и законы для постоянного тока (правила Кирхгофа для напряжения и силы тока, [[закон Ома]]) остаются верными и для переменного тока. Однако в более сложных схемах может потребоваться представить величины переменного тока в более сложной форме. Но об этом позже, наберитесь терпения! | ||
* «Табличный» метод для нахождения всех неизвестных значений в схеме по-прежнему остаётся действенным инструментом анализа цепей переменного тока. | * «Табличный» метод для нахождения всех неизвестных значений в схеме по-прежнему остаётся действенным инструментом анализа цепей переменного тока. | ||
=См.также= | =См.также= | ||
=Внешние ссылки= | =Внешние ссылки= | ||
Строка 44: | Строка 45: | ||
<references /> | <references /> | ||
{{Навигационная таблица/Электроника}} | {{Навигационная таблица/Портал/Электроника}} | ||
[[Категория:Теория]] | |||
[[Категория:Теория по электронике]] | |||
[[Категория:Переменный ток]] | |||
[[Категория:Основы теории переменного тока]] | |||
[[Категория:Расчёт простейшей цепи переменного тока]] |
Текущая версия от 21:41, 22 мая 2023
Расчёт простейшей цепи переменного тока[1]
В следующих главах вы узнаете, что измерения и расчёты цепей переменного тока могут быть очень сложными из-за непростой природы переменного тока в цепях, содержащих катушки индуктивности и/или конденсаторы.
Однако в простых схемах (как на рисунке ниже), в которых используются разве что источник питания переменного тока и сопротивление, просто и прямолинейно применяются те же законы и правила, что и для постоянного тока.
![Рис. 1. Простая цепь, содержащая последовательные резисторы и источник переменного тока.](/ruwiki/images/b/bd/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%8F_%D1%86%D0%B5%D0%BF%D1%8C%2C_%D1%81%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B6%D0%B0%D1%89%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B_%D0%B8_%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%B0_1_08062021_1346.png)
Расчёт цепей переменного тока для резистивных цепей такой же, как и для цепей постоянного тока.
![Рис. 2. Используя закон Ома и правила для последовательных цепей, рассчитаем силу тока и напряжение для всех компонентов схемы на рисунке 1.](/ruwiki/images/2/2e/%D0%98%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B7%D1%83%D1%8F_%D0%B7%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%9E%D0%BC%D0%B0_%D0%B8_%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D0%B0_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D1%86%D0%B5%D0%BF%D0%B5%D0%B9_2_08062021_1347.jpg)
Как видим, общее сопротивление всё также больше чем любое последовательное сопротивления (если бы была параллельная цепь, то общее сопротивление было бы всё также меньшим, чем любое частное сопротивление), законы Кирхгофа и Ома также остаются в силе. На самом деле, как мы многократно ещё убедимся в дальнейшем, эти правила и законы всегда верны, просто иногда потребуется выражать величины напряжения, силы тока и сопротивления в более сложных математических формах.
Однако для чисто резистивных цепей эти сложности переменного тока не актуальны, и поэтому мы можем оперировать числами так, как если бы мы имели дело с теми же значениями, что и для постоянного тока.
Поскольку для нашего AC все математические соотношения остаются в силе, можно вновь использовать старый добрый «табличный» метод, как и в случае с DC:
![Рис. 3. Рассчитаем все неизвестные электрические характеристики табличным методом.](/ruwiki/images/5/54/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%81%D1%87%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%B5%D0%BC_%D0%B2%D1%81%D0%B5_%D0%BD%D0%B5%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D1%85%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B8_%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%BC_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%BC_3_08062021_1347.png)
Здесь необходимо сделать одно важное предостережение: все измерения переменного напряжения и переменного тока должны быть выражены в одних и тех же величинах (пиковое, от-пика-до-пика, среднеарифметическое или среднеквадратичное). Если переменное напряжение источника указано в пиковых значениях, тогда и все рассчитанные силы тока и напряжения для остальных элементов также выражаются в пиковых единицах.
Если напряжение источника указано в среднеквадратичных вольтах переменного тока, то все расчётные силы тока и напряжения также выражаются в единицах среднеквадратичного значения переменного тока. Всё это касается вообще любых расчётов, основанных на законах Ома, правилах Кирхгофа и т.д. Если не указано иное, все значения напряжения и силы тока в цепях переменного тока обычно считаются среднеквадратичными (RMS), а не пиковыми, от-пика-до-пика или среднеарифметическими.
В некоторых областях электроники предполагается измерение именно пиковых значений, но в большинстве случаев (особенно в промышленной электронике) предполагается RMS.
Итог
- Все раннее изученные правила и законы для постоянного тока (правила Кирхгофа для напряжения и силы тока, закон Ома) остаются верными и для переменного тока. Однако в более сложных схемах может потребоваться представить величины переменного тока в более сложной форме. Но об этом позже, наберитесь терпения!
- «Табличный» метод для нахождения всех неизвестных значений в схеме по-прежнему остаётся действенным инструментом анализа цепей переменного тока.
См.также
Внешние ссылки
- Электроника
- Перевод:valemak
- Перевод от valemak
- Перевёл valemak
- Проверка:myagkij
- Оформление:myagkij
- Редактирование:myagkij
- Страницы, где используется шаблон "Навигационная таблица/Телепорт"
- Страницы с телепортом
- Теория
- Теория по электронике
- Переменный ток
- Основы теории переменного тока
- Расчёт простейшей цепи переменного тока