Page 43 - 6850

повертається в мережу. Найбільше значення цієї енергії є при максимальному
струмі:
2
I m
W  L . (3.38)
m
2
Отже, в електричному колі з індуктивністю наявний неперервний
періодичний обміну енергією між електричною мережею (джерелом
електроенергії) і магнітним полем індуктивності. Цю енергію (максимальне її
значення) називають реактивною енергією , а, відповідно, потужність
реактивною:
2
Q = I X L. (3.39)
Нехай, лінійне електричне кола з ідеальним ємнісним елементом)
(рис.3.6,а), ввімкнено на синусоїдну напругу
U m sin(ωt + ψ и ). Струм в такому колі змінюється за законом:
і = dq/dt = d(Си) /dt =С dи / dt = ωСU m cos(ωt + ψ и ) =
= ωСU m sin(ωt + π /2 + ψ и). (3.40)
Таким чином, при ввімкненні ємності на синусоїдну напругу струм у колі
випереджає напругу на чверть періоду. Часові залежності струму, напруги і
потужності наведені на рис. 3.6, б, а векторна діаграма – на рис. 3.6, в.

Рисунок 3.6 – Ємнісний опір у колі синусоїдного струму (а), часові
залежності і, и, р (б) та векторні діаграми (в)
Величина Х С = 1/ωС має розмірність опору (Ом) і називається ємнісним
опором конденсатора. Ємнісний опір, як і індуктивний, є реактивним опором.
Ємнісний опір Х С = 1/ωС в колі постійного струму дорівнює нескінченності, а
в колі змінного струму зменшується при підвищенні частоти змінного струму
та ємності елемента.
Векторна діаграма кола з ємністю (ідеального конденсатора) наведена на
рис.3.6,в.
Закон Ома для кола синусоїдного струму, що містить лише ємнісний опір,
через амплітудні, діючі значення та в комплексній формі має вигляд:


І m = U m / Х С ; І = U / Х С ; I  U . (3.41)
 jX
C
Миттєве значення потужності в електричному колі з ємністю:
р = иі= U m sin ωt І m (sin ωt + π /2 ) = ( 2 U І sin2 ωt ) /2 = U І sin2 ωt.
(3.42)
Середнє значення потужності за період Т (активна потужність Р)
дорівнює нулеві:

43