Резистивный элемент

Резистивный элемент как элемент схемы соответствует элементу цепи – резистору с сопротивлением R, если последний идеализирован, то есть этот элемент учитывает необратимые потери электрической энергии и пренебрегает энергиями электрического и магнитного полей (рис. 1.4).

При синусоидальном токе, протекающем по резистивному элементу i = I_m sin(ωt +ψ_i), напряжение на его зажимах и ток связаны законом Ома:

u_R = R i= R I_m sin(ωt +ψ_i) = U _Rm sin(ωt +ψ_u).

Амплитудные и действующие значения тока и напряжения на резистивном элементе также связаны законом Ома:

U_Rm=RI_m, U_R= RI.

Из полученного выражения для мгновенного значения напряжения видно, что начальные фазы напряжения и тока одинаковы, то есть напряжение и ток резистивного элемента совпадают по фазе. Угол сдвига фазφ = ψ_u - ψ_i=0.

На рис. 1.5, а представлены их волновые диаграммы. Начальная фаза тока принята отрицательной, ψ_i <0.

Если синусоидальные функции времени i(t) и u(t) заменить изображающими их комплексными величинами, то закон Ома в комплексной форме запишется следующим образом:

а) б)

Рис. 1.5

,

где - , комплексные амплитуды.

Или для действующих комплексных величин

Векторы, изображающие синусоидальные функции времени, представлены на векторной диаграмме рис. 1.5, б. Вектора тока и напряжения на резистивном элементе совпадают по направлению (ψ_u = ψ_i).

Мгновенная мощность, резистивного элемента

Волновая диаграмма мгновенной мощности представлена на рис. 1.5, а. Из графика хорошо видно, что вся энергия поступившая в резистивный элемент, расходуется в нем и не возвращается генератору.

Среднее значение мгновенной мощности за время, равное периоду синусоидального тока, называется активной мощностью:

а сопротивление R – активным сопротивлением.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: