Question

1. Почему в расчете цепей при постоянном токе учитываестся только их активное сопротивление, а при переменном токе же их индуктивность и ёмкость?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

При расчетах цепей постоянного тока сопротивление индуктивности (катушки индуктивности) принимаем равным нулю (на самомм деле катушка будет иметь сопртивление того кусочка провода, которым она намотана).

Индуктивное сопротивление появляется только когда через катушку начинает протекать изменяющийся во времени ток. Тогда сразу проявляются свойства самоиндукции соленоида, появляется наведенное переменное магнитноее поле, которое препятствует изменению во времени  току, а следовательно и увеличивает сопротивление катушки протеканию переменного тока.

Емкостное сопротивление - это сопротивление конденсатора в электрической цепи. Так вот: ток через конденсатор в цепях постоянного тока не течет!

Честно говоря ток течет некоторое время. Пока конденсатор заряжается от 0 В до напряжения питания. Конденсатор зарядился, ибольше ток чкрез него не течет! Т.е. сопротивление этого участка цепи равно бесконечности (в цепи обрыв).

А вот когда ток изменяется во времени, то это другое дело. Ток бежит "туда-сюда", конденсатор заряжается до напряжения, предположим, "U", а когда ток меняет направление, то и конденсатор перезаряжается теперь до напряжения" -U". Скорость зарядки - перезарядки зависит от параметров конденсатора - его емкости. Чем больше емкость, тем дольше заряжается конденсатор, а значит, тем больше сопротивляется конденсатор протеканию тока.

Вот примерно так...

Answer 2

Расчет цепей при постоянном токе и переменном токе различается из-за особенностей поведения электрических элементов в этих условиях.

При постоянном токе (DC, от англ. "direct current") электрические элементы ведут себя статически, и их характеристики остаются постоянными во времени. В этом случае учитывается только активное сопротивление, которое определяет потери энергии в цепи в виде тепла при прохождении тока через проводники. Активное сопротивление обычно обозначается символом R и измеряется в омах.

Однако при переменном токе (AC, от англ. "alternating current") направление тока меняется со временем (обычно синусоидально), что приводит к изменению электрических параметров элементов цепи. В этом случае важны также реактивные составляющие сопротивления, которые связаны с индуктивностью и ёмкостью элементов цепи.

Индуктивность (L) относится к элементам, в которых магнитное поле возникает в результате прохождения тока. При изменении тока индуктивность создает ЭДС самоиндукции, что приводит к тому, что ток не изменяется мгновенно. Это создает противодействие переменному току.

Ёмкость (C) относится к элементам, способным накапливать электрический заряд. При изменении тока ёмкость накапливает или выделяет заряд, что также создает противодействие переменному току.

Поскольку индуктивность и ёмкость вносят изменения в поведение тока, их необходимо учитывать при расчете цепей при переменном токе. Обозначим реактивные составляющие сопротивления индуктивностью (X_L) и ёмкостью (X_C). Таким образом, в переменном токе общее сопротивление цепи выражается как сумма активного сопротивления и реактивных составляющих: Z = R + j(X_L - X_C), где j - мнимая единица.

Когда реактивное сопротивление преобладает над активным (X_L > R или X_C > R), это может приводить к различным интересным электрическим явлениям, таким как резонанс, фазовый сдвиг, реактивная мощность и т.д. Эти явления имеют важное значение при проектировании и анализе цепей в системах переменного тока.