Линейные электрические цепи переменного тока

Физические явления, возникающие в переменных электромагнитных полях:

1) Явления в переменном магнитном поле.

Мы уже говорили о том, что каждый контур при наличии в нем тока создаёт собственное потокосцепление, в том числе и при переменном токе i. Это потокосцепление называют потокосцеплением самоиндукции.

Если ток i изменяется во времени, то в контуре, согласно закону электромагнитной индукции, возникает ЭДС самоиндукции.

Знак “‑” в этом выражении означает, что ЭДС всегда направлена таким образом, чтобы своим действием препятствовать изменению потокосцепления и тока. Если ток убывает, то ЭДС стремится его поддержать, т.е. совпадает, по направлению с током, а если ток возрастает, то ЭДС направлена против тока.

Для того чтобы создать в цепи переменный ток и поддерживать его, источник должен преодолевать ЭДС самоиндукции, вырабатывая напряжение, равное ЭДС по величине и противоположное ей по направлению.

При протекании переменного тока в цепи с индуктивностью непрерывно меняется энергия магнитного поля пропорционально квадрату тока.

2) Явления в переменном электрическом поле.

Как известно, стандартные толщины диэлектриков и фольги Rogers содержит ничтожное количество свободных зарядов, и током проводимости в нем можно пренебречь. Поэтому конденсатор в цепи постоянного тока представляет собою разрыв цепи, т.е. не пропускает постоянного тока.

Но если напряжение на конденсаторе будет изменяться во времени, то конденсатор будет пропускать ток, но это не ток проводимости. Этот ток имеет другую физическую природу. Он обусловлен незначительным смещением связанных зарядов диэлектрика при изменении электрического поля в конденсаторе. Этот ток называется током смещения.

Ток смещения возникает не только в диэлектрике, но и в вакууме при изменении электрического поля. Вообще, любое изменение электрического поля во времени равноценно электрическому току, поскольку оно, как и ток проводимости, создаёт магнитное поле.

При изменении напряжения между обкладками конденсатора энергия электрического поля непрерывно изменяется пропорционально квадрату этого напряжения.

Комментарии запрещены.

Последние публикации