Jednoduché obvody se sinusovým střídavým proudem Elektrotechnika 2 Jednoduché obvody se sinusovým střídavým proudem

Obvody střídavého proudu parametry obvodů střídavého proudu indukčnost L kapacita C elektrický odpor R jednoduchý obvod střídavého proudu – obvod má pouze jeden parametr složený obvod střídavého proudu – v obvodu je více prvků s různými parametry jednotlivé prvky obvodu střídavého proudu mají zpravidla více parametrů - např. reálná cívka má kromě indukčnosti L i odpor R, takže ji musíme považovat za ideální cívku a rezistor zapojené do série

Průchodu elektrického proudu ve střídavých obvodech jsou kladeny překážky a) odporem, který ve střídavých obvodech nazýváme činným odporem R. b) indukčností, která v důsledku indukovaného napětí působí proti napětí zdroje UIND. c) kapacitou. V důsledku stálého nabíjení a vybíjení kondenzátoru se na kondenzátoru vytváří napětí, které opět působí proti napětí zdroje. Pozn.: Cívka se v stejnosměrném napětí chová jako odpor a kondenzátor jako nekonečný odpor. Vlastnosti idealizovaných prvků: Ideální rezistor R  0 L = 0 C = 0 Ideální kondenzátor R =  L = 0 C  0 Ideální indukčnost R = 0 L  0 C = 0 obvod střídavého proudu

Fázový posun induktance. kapacitance. Indukčnost L v obvodu vyvolá fázové posunutí proudu a ovlivní amplitudu proudu (pro indukované napětí platí Lenzův zákon) – proud se zpožďuje za napětím o π/2, amplituda proudu je ovlivněna indukovaným napětím induktance. Kapacita C obvodového prvku způsobuje předbíhání proudu před napětím o π/2 kapacitance.

Ideální rezistor v obvodu střídavého proudu R – rezistance ( činný odpor ) odpor, který se projevuje stejně v obvodech střídavého i stejnosměrného proudu vztah mezi napětím a proudem vyjádřen Ohmovým zákonem napětí a proud jsou ve fázi Fázový rozdíl  = 0 rad fázor napětí a fázor proudu mají stejný směr

značka rezistoru Evropa USA různé druhy rezistorů

Ideální cívka v obvodu střídavého proudu induktivní reaktance – induktance – jalový odpor - XL způsobena vlastním protisměrným indukovaným napětím působí tlumivě na sinusový proud odběr proudu je při střídavém napětí menší, než při stejně velkém stejnosměrném střídavý ( sinusový ) proud se zpožďuje o 90° za střídavým napětím platí zákon elektromagnetické indukce okamžitá hodnota proudu: platí:

proud a napětí na induktivní reaktanci Induktivní reaktance XL cívky v obvodu střídavého proudu je tím větší, čím větší je indukčnost L cívky a čím větší je kmitočet f, resp. úhlový kmitočet ω střídavého proudu závislost XL na kmitočtu

značka cívky různé druhy cívek

Ideální kondenzátor v obvodu střídavého proudu okamžitý náboj na deskách kondenzátoru je přímo úměrný okamžitému napětí střídavý ( sinusový ) proud předbíhá o čtvrtinu periody ( fázově o π/2 ) před střídavým napětím fázory obou veličin jsou navzájem kolmé okamžitý proud je určen ze vztahu okamžitá hodnota napětí je a platí kapacitní reaktance – kapacitance XC

značka kondenzátoru kondenzátory svitkové a keramické elektrolytické kondenzátory s vyznačenou polaritou

proud a napětí na kapacitní reaktanci Kapacitní reaktance XC kondenzátoru v obvodu střídavého proudu je tím menší, čím vyšší je kmitočet f, resp. úhlový kmitočet ω střídavého proudu a čím větší je kapacita závislost XC na kmitočtu