5. Используя данные таблицы, вычислите силу тока, проходящего через резистор, катушку и конденсатор. Сравните полученные значения с показаниями 1-го мультиметра. 6. Повторите опыт ещё 2 раза, увеличивая каждый раз частоту колебаний ЭДС. 7. Удалив из цепи резистор, резко понизьте активное сопротивление цепи (R -> 0) и проследите изменение амплитудного значения силы тока при этом.
На предыдущем уроке были проанализированы особые, можно сказать, идеализированные состояния цепи переменного тока. Реальные цепи переменного тока состоят из системы, включающей резистор, катушку и конденсаторы одновременно.
Представим, что цепь из последовательно соединенных резистора, конденсатора и катушки подсоединена к источнику переменного тока с ЭДС (c), меняющейся по гармоническому закону ε= εm sinωt. Сила тока в такой цепи будет меняться по закону i = Imsin( ωt - φ0). Здесь φ0 - определенное смещение фазы колебаний между силой тока в цепи и общим напряжением (ЭДС) на концах источника.
Согласно закону Ома, амплитудные значения силы тока и ЭДС (или общего напряжения на концах цепи переменного тока) связаны друг с другом:
Im = εm
Z
или Im = Um
Z. (1)
Здесь Um — амплитудное значение общего напряжения на концах цепи переменного тока, Z — полное сопротивление цепи переменного тока.
• Полное сопротивление цепи переменного тока — физическая величина, равная отношению амплитудного значения общего напряжения на концах цепи переменного тока к амплитудному значению силы переменного тока:
Z = Um
Im.
Если разделить обе части последнего равенства на , то получим выполнение закона Ома для действующих значений силы переменного тока и его напряжения (ЭДС):
I = U
Z.
Полное сопротивление цепи из последовательно соединенных активного, ёмкостного и индуктивного сопротивлений зависит от этих сопротивлений:
Здесь ωL - 1
ωC = X - реактивное сопротивление цепи переменного тока.