Прохождение переменного тока через электрические цепи

 

А) Цепь с омическим сопротивлением.

 

Схема цепи, содержащей омическое сопротивление изображена на рис.2.

Если к цепи приложено синусоидальное переменное напряжение

 

U(t) = U_о^. sin wt, (4)

то мгновенное значение силы тока в цепи можно определяется по правилу Кирхгофа. По правилу Кирхгофа, используемому при расчете сложных цепей, сумма падений

напряжений в замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС всех источников, включенных в этот контур. В нашем случае, в контуре присутствует одно

Рис.2

падение напряжения на омическом сопротивлении и действует одна электродвижущая сила (напряжение источника тока). Поэтому по правилу Кирхгофа для нашей цепи получим

 

I(t)·R = U(t), или I·R = U₀ sin wt.

 

Из этого выражения для силы тока в цепи получается следующее выражение

 

I(t)= sin wt. (5)

 

Сравнивая законы изменения напряжения и тока, можно заключить, что ток и напряжение одновременно достигают максимальных и минимальных значений. В этом случае принято говорить, что ток и напряжение изменяются в фазе.

Амплитудное значение силы тока в цепи, как следует из соотношения (5), равно

 

I_о= U_о/R

Омическое сопротивление поглощает энергию источника тока (энергия источника тратится на нагревание проводника), поэтому омическое сопротивление называется активным сопротивлением.