Айнымалы токтың толық тізбегі үшін Ом заңы

Бір-біріне тізбектей жалғ анғ ан индуктивтігі катушкадан, сыйымдылығ ы конденсатордан жә не кедергісі резистордан тұ ратын тізбектің қ ысқ ыштарына айнымалы кернеу тү сірейік (2.15-сурет). Ток кү шінің лездік мә ні де, амплитудалық мә ні де тізбектей жалғ анғ ан тізбектің барлық бө лігінде бірдей болады. Ал ток кө зінің полюстеріндегі лездік кернеу оның жеке бө ліктеріндегі кернеудің лездік мә ндерінің қ осындысына тең:

(2.14)

Тізбектей жалғ анғ ан тізбектің барлық бө лігіндегі токтың тербелісі

заң ы бойынша ө згерсін.

Қ арастырып отырғ ан тізбекте еріксіз электромагниттік тербелістер, яғ ни айнымалы ток пайда болады. Резистордағ ы, конденсатордағ ы жә не катушкадағ ы кернеудің амплитудаларын сә йкесінше жә не деп белгілеп, оларды векторлық диаграммағ а салайық (2.15-сурет). Ток кү шінің амплитудасын горизонталь ось бойымен бағ ытталғ ан вектор тү рінде кескіндейік. Онда горизонталь ось пен ә рбір кернеу амплитудасы векторының арасындағ ы бұ рыш ток кү шімен ғ ана сә йкес кернеу тербелістерінің фазалық айырымына тең болады.

Активті кедергідегі кернеудің тербеліс фазасы ток кү шінің тербеліс фазасымен сә йкес келеді, ал конденсаторда кернеудің тербелісі ток кү шінің тербелісінен фаза бойынша -ге озады. Сондық тан (2.14) ө рнегін былай жазуғ а болады:

Тү сірілген кернеудің амплитудасын векторлардың қ осындысы ретінде табуғ а болады, яғ ни

(кернеу белгісінің ү стіндегі нұ сқ амағ а (стрелкағ а) қ арап кернеуді векторлық шама деп қ арауғ а болмайды. Бү л тек модульдері кө рсетілген кернеулерге тең векторлар). 2.16-суреттен, барлық тізбектегі кернеудің амплитудасы Пифагор теоремасы бойынша тең. Ом заң ына сә йкес

жә не

сондық тан

осыдан

(2.15)

Бұ л айнымалы токтың толық тізбегі ү шін Ом заң ы. жә не болғ андық тан, (2.15) формуласын былай жазуғ а болады. кедергісін реактивті кедергі, ал кедергісі айнымалы ток тізбегінің толық кедергісі деп аталады. фазалар айырымын векторлық диаграмманы колданып анық тауғ а болады:

немесе (2.16)

Ток пен кернеудің ә серлік мә ндерін колдансақ, (2.15) ө рнегін былай жазуғ а болады: Тізбекте конденсатор жоқ кездегі векторлық диаграмманы салайық (2.17-сурет). Бұ л дербес жағ дайда

Егер (2.15) пен (2.16) ө рнектерінде яғ ни деп алсақ, соң ғ ы екі формула шығ ады. Олай болса, тізбекте конденсатор жоқ болса, сыйымдылық нө лге емес, шексіздікке тең екен. Шынында да, егер тізбектегі конденсатордың астарларын бір-біріне шексіз жақ ындатса, конденсаторды жоқ деп есептеуге болады. Ал жазық конденсатордың сыйымдылығ ы Бұ л формуладан егер болса, шығ ады.

Генератордан алынатын энергия тек активті кедергіде ғ ана жылу энергиясы тү рінде бө лініп шығ ады. Реактивті кедергіде энергия жұ тылмайды. Реактивті кедергіде периодты тү рде электр ө рісінің энергиясы магнит ө рісінің энергиясына айналып, тү рленіп отырады. Периодтың бірінші ширегінде, конденсатор зарядталып жатқ анда энергия тізбекке электр ө рісінің энергиясы тү рінде тү сіп, жинақ талады. Ал периодтың келесі ширегінде, конденсатор разрядталып жатканда, энергия қ айтадан магнит ө рісінің энергиясы тү рінде желіге қ айтарылады.^[2] Тагы да R=p*l/S - ке тең болады.