Расчет простых цепей переменного тока

В течение следующих нескольких глав вы узнаете, что измерения и расчеты цепей переменного тока могут быть очень сложными из-за сложной природы переменного тока в цепях с индуктивностью и емкостью.

Однако к простым схемам (рисунок ниже), включающим не что иное, как источник питания переменного тока и сопротивление, те же законы и правила постоянного тока применяются просто и напрямую.

Расчет цепей переменного тока для резистивных цепей такой же, как и для цепей постоянного тока.

Последовательные сопротивления все еще увеличиваются, параллельные сопротивления все еще уменьшаются, а законы Кирхгофа и Ома остаются в силе. На самом деле, как мы узнаем позже, эти правила и законы всегда Верно, просто мы должны выразить величины напряжения, тока и противодействия току в более сложных математических формах.

Однако для чисто резистивных цепей эти сложности переменного тока не имеют практического значения, и поэтому мы можем рассматривать числа так, как если бы мы имели дело с простыми величинами постоянного тока.

Поскольку все эти математические соотношения остаются верными, мы можем использовать наш знакомый «табличный» метод организации значений схемы, как и в случае с DC:

Здесь необходимо сделать одно важное предостережение:все измерения переменного напряжения и тока должны быть выражены в одних и тех же терминах (пиковое, размах, среднее или среднеквадратичное). Если напряжение источника задается в пиковых значениях переменного тока, тогда все рассчитанные впоследствии токи и напряжения выражаются в пиковых единицах.

Если напряжение источника указано в среднеквадратичных вольтах переменного тока, то все расчетные токи и напряжения также выражаются в единицах среднеквадратичного значения переменного тока. Это верно для любого расчет на основе законов Ома, Кирхгофа и т. д. Если не указано иное, все значения напряжения и тока в цепях переменного тока обычно считаются среднеквадратичными, а не пиковыми, средними или размахом.

В некоторых областях электроники предполагается измерение пиков, но в большинстве приложений (особенно в промышленной электронике) предполагается, что это среднеквадратичное значение.

ОБЗОР:

• Все старые правила и законы постоянного тока (законы Кирхгофа о напряжении и токе, закон Ома) остаются в силе и для переменного тока. Однако в более сложных схемах нам может потребоваться представление величин переменного тока в более сложной форме. Обещаю, об этом позже!
• «Табличный» метод организации значений цепей по-прежнему является действенным инструментом анализа цепей переменного тока.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Практический рабочий лист по цепям постоянного тока с листом ответов