Переменный электрический ток
Физические процессы, происходящие в цепях синусоидального переменного тока, представляют собой установившиеся вынужденные электромагнитные колебания.
Напряжение U, создаваемое генератором переменного тока, изменяется со временем t по закону:
U(t) = U0 · cos(ω t)
,где U0 – амплитуда;
ω = 2
p ν – круговая или циклическая частота колебаний;ν –
обычная частота колебаний в герцах.При включении в цепь обычного омического (активного) сопротивления R через него пойдет ток:
I(t) = I0 · cos(ω t), I0 = U0 / R.
Ток изменяется в фазе с приложенным напряжением.
При включении конденсатора с емкостью С через него пойдет ток:
I(t) = I0 · cos(ω t +
p /2), I0 = U0Cw .Ток опережает по фазе напряжение на p /2.
Конденсатору с емкостью С сопоставляется емкостное (реактивное) сопротивление
RC = 1 / (ω C).При включении катушки с индуктивностью L через нее пойдет ток:
I(t) = I0 · cos(ω t -
p /2), I0 = U0 /(ω L).Ток отстает по фазе от напряжения на
p /2.Катушке с индуктивностью L сопоставляется индуктивное (реактивное) сопротивление
RL = ω L.