Home » Articole » Articole » Știință » Fizica » Electromagnetism » Circuit alternativ – Rezistor

Circuit alternativ – Rezistor

Modele simple de surse de tensiune alternativă conectate la trei componente ale circuitului: (1) un rezistor, (2) un condensator și (3) un inductor. Puterea furnizată de o sursă de tensiune alternativă are o t.e.m. dată de

v(t) = V0sinωt,

după cum se arată în Figura 15.4. Această funcție sinus presupune că începem înregistrarea tensiunii atunci când este v = 0 V la un moment de t = 0 s. Poate fi implicată o constantă de fază care schimbă funcția atunci când începem să măsurăm tensiunile, similar cu constanta de fază din undele pe care le-am studiat în Unde. Cu toate acestea, deoarece suntem liberi să alegem când începem să examinăm tensiunea, putem ignora această constantă de fază. Putem măsura această tensiune pe componentele circuitului utilizând una dintre cele două metode: (1) o abordare cantitativă bazată pe cunoștințele noastre despre circuite sau (2) o abordare grafică.

Curent alternativ

Figura 15.4 (a) Ieșirea v(t) = V0sinωt a unui generator de curent alternativ. (b) Simbol folosit pentru a reprezenta o sursă de tensiune alternativă într-o diagramă de circuit.

Rezistor

În primul rând, luați în considerare un rezistor conectat la o sursă de tensiune alternativă. Din regula buclei lui Kirchhoff, tensiunea instantanee pe rezistorul din figura 15.5(a) este

vR(t) = V0sinωt

iar curentul instantaneu prin rezistor este

iR(t) = vR(t)/R = V0/R sinωt = I0sinωt.

Rezistor

Figura 15.5 (a) Un rezistor conectat la o sursă de tensiune alternativă. (b) Curentul iR(t) prin rezistor și tensiunea vR(t) pe rezistor. Cele două cantități sunt în fază.

Aici, I0 = V0/R este amplitudinea curentului care variază în timp. Graficele iR(t) și vR(t) sunt prezentate în Figura 15.5(b). Ambele curbe își ating maximele și minimele în același timp, adică curentul și tensiunea pe rezistor sunt în fază.

Reprezentările grafice ale relațiilor de fază dintre curent și tensiune sunt adesea utile în analiza circuitelor de curent alternativ. Astfel de reprezentări se numesc diagrame fazoriale. Diagrama fazorială pentru iR(t) este prezentată în Figura 15.6(a), cu curentul pe axa verticală. Săgeata (sau fazorul) se rotește în sens invers acelor de ceasornic la o frecvență unghiulară constantă ω, așa cum o vedem la un moment dat. Dacă lungimea săgeții corespunde amplitudinii curentului I0, proiecția săgeții rotative pe axa verticală este iR(t) = I0sinωt, care este curentul instantaneu.

Diagrame fazoriale

Figura 15.6 (a) Diagrama fazorială reprezentând curentul prin rezistorul din Figura 15.5. (b) Diagrama fazorială reprezentând atât iR(t) cât și vR(t).

Axa verticală a unei diagrame fazoriale poate fi fie tensiunea, fie curentul, în funcție de fazorul care este examinat. În plus, mai multe cantități pot fi reprezentate pe aceeași diagramă fazorială. De exemplu, atât curentul iR(t) cât și tensiunea vR(t) sunt prezentate în diagrama din figura 15.6(b). Deoarece au aceeași frecvență și sunt în fază, fazorii lor sunt în aceeași direcție și se rotesc împreună. Lungimile relative ale celor doi fazori sunt arbitrare deoarece reprezintă mărimi diferite; cu toate acestea, raportul dintre lungimile celor doi fazori poate fi reprezentat de rezistență, deoarece unul este un fazor de tensiune, iar celălalt este un fazor de curent.

Sursa: University Physics (OpenStax), acces gratuit sub licență CC BY 4.0. Traducere de Nicolae Sfetcu. © 2024 MultiMedia Publishing, Fizica, Vol. 1-3

Fizica fenomenologică - Compendiu - Volumul 2
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 2

Un compendiu care se dorește a fi exhaustiv pentru domeniul fizicii, cu accent pe explicarea fenomenelor și aplicațiilor practice. O carte pentru studiul personal, concisă și ușor de citit, care clarifică aceste teorii ale fizicii, cel mai important domeniu al … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $9.99$35.00 Selectează opțiunile
Fizica fenomenologică - Compendiu - Volumul 1
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 1

Un compendiu care se dorește a fi exhaustiv pentru domeniul fizicii, cu accent pe explicarea fenomenelor și aplicațiilor practice. O carte pentru studiul personal, concisă și ușor de citit, care clarifică aceste teorii ale fizicii, cel mai important domeniu al … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $9.99$35.00 Selectează opțiunile
Electricitate și magnetism - Electromagnetism fenomenologic
Electricitate și magnetism – Electromagnetism fenomenologic

O introducere în lumea electricității și a magnetismului, explicată în principal fenomenologic, cu ajutorul unui aparat matematic minimal, și cu exemple și aplicații din viața reală. O prezentare compactă, clară și precisă a unui domeniu care reprezintă o parte importantă … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $4.99$8.81 Selectează opțiunile

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *