Вынужденные электромагнитные колебания, переменный ток. Коржуев А. В.

YOUTUBE · 30.11.2025 09:10

Ключевые темы и таймкоды

Вынужденные электромагнитные колебания

0:02

Рассматриваются вынужденные электромагнитные колебания в цепи переменного тока с активным сопротивлением.
Активное сопротивление - элемент электрической цепи, на котором происходят необратимые превращения электрической энергии в тепловую.

Катушка индуктивности в цепи переменного тока

8:29

Рассматривается катушка индуктивности в цепи переменного тока.
Второе правило Киргофа: сумма произведений токов на сопротивление равна сумме действующих в цепи эдс.
В идеальной катушке индуктивности колебания силы тока отстают по фазе от колебаний напряжения на π/2.

Конденсатор в цепи переменного тока

19:46

Рассматривается конденсатор в цепи переменного тока.
Заряд на обкладках конденсатора меняется по закону косинуса.
Ток в данной цепи опережает колебания напряжения на π/2.

Индуктивное и емкостное сопротивление

24:37

Индуктивное и емкостное сопротивление - реактивное сопротивление элементов в цепи переменного тока.

Активное сопротивление

24:40

Активное сопротивление - это сопротивление, которое не зависит от частоты тока.
В цепи переменного тока, активное сопротивление не вызывает изменения тока и напряжения.

Индуктивное сопротивление

25:07

Индуктивное сопротивление возникает из-за эдс самоиндукции.
Величина перед знаком синуса представляет собой амплитуду тока эдс, а выражение в знаменателе - индуктивное сопротивление.

Емкостное сопротивление

26:56

Емкостное сопротивление возникает из-за изменения напряжения на конденсаторе.
Величина перед косинусом представляет собой максимальное значение тока, а отношение максимального к максимальному равняется единице на омега-ц.

Особенности реактивного сопротивления

29:03

Реактивное сопротивление уменьшается с ростом частоты внешнего напряжения и увеличивается с ее уменьшением.
В пределе, когда частота стремится к нулю, емкостное сопротивление стремится к бесконечности, что означает разрыв электрической цепи по постоянному току.

Последовательный контур

32:08

В цепи переменного тока последовательный контур состоит из активного, индуктивного и емкостного сопротивлений.
В последовательном контуре колебания тока и напряжения совпадают по фазе в случае активного сопротивления, ток отстает по фазе от напряжения в случае индуктивного сопротивления, и ток опережает по фазе напряжения в случае емкостного сопротивления.

Последовательное соединение элементов

32:36

В последовательном соединении элементов общее напряжение складывается из напряжения на каждом элементе.
Метод векторных диаграмм позволяет легко находить сумму или разность мгновенных значений напряжения.

Амплитуда результирующего колебания

45:06

Амплитуда результирующего колебания находится методом векторного сложения амплитуд каждой из трех составляющих.
Амплитуда результирующего колебания равна корню квадратному из разности амплитуд напряжения на катушке индуктивности и емкости.

Определение амплитуды результирующего напряжения

53:41

Амплитуда результирующего напряжения равна корню квадратному из суммы квадратов амплитуд напряжения на катушке индуктивности, емкости и активного сопротивления.
Максимальное результирующее напряжение равно корню квадратному из суммы квадратов максимального тока и сопротивлений.

Закон Ома для последовательной цепи переменного тока

59:13

Закон Ома для последовательной цепи переменного тока записывается как амплитуда тока = амплитуда результирующего напряжения / квадратный корень из суммы активного и реактивного сопротивлений.
Вектор результирующего напряжения может быть расположен ниже оси основной сидиграммы или параллельно ей в зависимости от значений активного и реактивного сопротивлений.

Резонанс напряжений

1:07:05

При частоте внешнего напряжения равной единица на корень из е, амплитуда тока достигает максимального значения.
Это явление называется резонансом напряжений и означает, что индуктивное и емкостное напряжения равны и находятся в противофазе.

Мощность в цепи переменного тока

1:12:46

Мощность в цепи переменного тока равна произведению тока на напряжение, а среднее значение мощности за период равно о, максимальное на и максимальное, деленное на два, умноженное на косинус сдвига фаз между током и напряжением.
Если цепь содержит только активное сопротивление, средняя мощность равна о, максимальное на и максимальное, деленное на два.

Действующее значение напряжения

1:20:27

Напряжение в цепи переменного синусоидального тока, при котором средняя мощность равна постоянной мощности, называется действующим значением.
Действующее значение напряжения в нашей промышленной и бытовой сети составляет 220 вольт, а максимальное значение амплитудное значение - 380 вольт.