Prd zmienny Podstawy fizyki Halliday Resnick Walker Rysunki

Prąd zmienny Podstawy fizyki, Halliday, Resnick, Walker Rysunki pochodzą ze strony internetowej Wydawnictwa Naukowego PWN S. A. Opracował AJ Wojtowicz, 2012 dla celów edukacyjnych (Kurs Fizyka Elementarna)

Generator prądu zmiennego Generator i opornik (rezystancja) + – © Wydawnictwo Naukowe PWN SA ε = εmaxsin(ωt) I = Imaxsin(ωt – φ) ε = UR = IR; φ = 0, URmax = RIRmax dla obciążenia rezystancją R

© Wydawnictwo Naukowe PWN SA DIAGRAM WSKAZOWY Sprawdzian: Jeśli częstość ω SEM sterującej z generatora wzrasta to amplitudy URmax i IRmax rosną, maleją czy nie zmieniają się? Wskazy napięcia i prądu wykonują ruch obrotowy z prędkością kątową ω Chwilowe wartości napięcia i prądu to rzuty wskazów na oś y

Generator i kondensator (reaktancja pojemnościowa) © Wydawnictwo Naukowe PWN SA ε = εmaxsin(ωt) = UCmaxsin(ωt) I = ICmaxsin(ωt + π/2) UCmax = ICmax (1/ωC) dla obciążenia reaktancją pojemnościową

Generator i kondensator (reaktancja pojemnościowa) © Wydawnictwo Naukowe PWN SA Sprawdzian: Jeśli częstość ω SEM z generatora wzrasta, to amplitudy UCmax i ICmax rosną, maleją, czy nie zmieniają się?

Generator i cewka (reaktancja indukcyjna) © Wydawnictwo Naukowe PWN SA ε = εmaxsin(ωt) = ULmaxsin(ωt) I = ILmaxsin(ωt – π/2) ULmax = ILmax ωL dla obciążenia reaktancją indukcyjną

Generator i cewka (reaktancja indukcyjna) © Wydawnictwo Naukowe PWN SA Sprawdzian: Jeśli częstość ω SEM z generatora wzrasta to amplitudy ULmax i ILmax wzrastają, maleją, czy nie zmieniają się?

Generator i układ RLC (impedancja) Układ RLC. Szeregowe połączenie R, L i C. Kierunki SEM i prądu zaznaczono dla pewnej chwili czasu t © Wydawnictwo Naukowe PWN SA Diagramy wskazowe dla prądu i spadków napięć w obwodzie RLC dla pewnej chwili czasu t

Wskazy napięć dla chwili czasu t Wskaz prądu I dla chwili czasu t © Wydawnictwo Naukowe PWN SA Wskaz SEM dla chwili czasu t Wskaz SEM jest sumą wektorową wskazów napięć

UWAGA! Połączenie szeregowe! Wzory na Z i tgφ dla połączenia równoległego będą inne! ε = εmax sin(ωt) I = Imax sin(ωt - φ) εmax 2 = URmax 2 + (ULmax – UCmax)2 εmax 2 = (Imax. R)2 + (ImaxωL – Imax/ωC)2 εmax = Imax Z Z = 1/(R 2 + (ωL – 1/ωC)2)1/2 zawada tgφ = (ωL – 1/ωC)/R, cosφ = R/Z Opór pozorny lub impedancja: całkowity opór składający się z oporu czynnego (rezystancja) i biernego (reaktancja). Opór bierny może mieć charakter pojemnościowy (reaktancja pojemnościowa) lub indukcyjny (reaktancja indukcyjna)

UWAGA! Połączenie szeregowe! Wzory na Z i tgφ dla połączenia równoległego będą inne! ε = εmax sin(ωt) I = Imax sin(ωt - φ) ε max = Imax Z <W> = <εI> = Imaxεmax <sin 2(ωt)> cosφ = Imax εmax 1/2 cosφ = Iskεsk cosφ tgφ = (ωL – 1/ωC)/R, cosφ = R/Z <W> = Isk 2 R Moc wydziela się w obwodzie RLC tylko na oporze czynnym R