Электроника:Переменный ток/Реактанс и импеданс – R/L/C-цепи/R/L/C-цепи – что в итоге?
| Поддержать проект | Содержание | Теория | Практика | Проверка знаний | Рецепты | Резерв | Резерв | Резерв | Резерв | Резерв |
R/L/C-цепи – что в итоге?[1]
Если не брать во внимание расчёт мощности (P), анализ цепей переменного тока зиждется на тех же общих принципах, что и анализ цепей постоянного тока. Единственное существенное отличие состоит в том, что в расчётах для переменного тока используются комплексные величины, в то время как в расчётах для постоянного тока используются скалярные величины.
Закон Ома, законы Кирхгофа и даже сетевые теоремы (глава 10 из прошлого тома), которые мы применяли при изучении постоянного тока, справедливы и для переменного тока, разве что только нужно напряжение, силу тока и импеданс выражать в виде комплексных чисел.
Те же методы поиска и устранения неисправностей, которые используются в цепях постоянного тока, применимы и для цепей переменного тока. Хотя с переменным током, безусловно, сложнее работать из-за фазовых сдвигов, которые не регистрируются портативными мультиметрами.
Мощность (P) – это отдельная тема, которой будет посвящена отдельная глава. Поскольку мощность в реактивной цепи одновременно и поглощается, и высвобождается (а не просто рассеивается, как в случае с резисторами), для её математической обработки потребуется больше тригонометрии.
Когда вы анализируете цепь переменного тока, первым шагом должно быть преобразование определяющих характеристик любых компонентов (будь то резистор, катушка индуктивности или конденсатора) в импедансы (Z) в зависимости от частоты источника питания. После этого применяйте те же методы, что были изучены для анализа цепей постоянного тока, используя новую форму закона Ома: E = IZ; I = E/Z; и Z = E/I.
Не забывайте, что непосредственно к эмпирическим измерениям напряжения и силы тока (т.е. к тем значениям, что показывают экраны датчиков) относятся рассчитанные значения, выраженные в полярной форме записи.
Алгебраическая форма записи – это не более чем удобный инструмент для сложения и вычитания комплексных величин. Полярная форма записи, где абсолютная величина (длина вектора) напрямую связана с величиной измеряемого напряжения или тока, а угол напрямую связан с фазовым сдвигом в градусах, является куда более практичным способом выражения комплексных величин для анализа электрических схем.