Включим в цепь переменного тока последовательно активное сопротивление
и индуктивное сопротивление
и подключим параллельно каждому из них вольтметр, измеряющий напряжения между концами соответствующего участка цепи. Вольтметр
измеряет напряжение
между точками
и
, а вольтметр
– напряжение
между точками
и
. Третий вольтметр
измеряет напряжение
между точками
и
(рис. 304).
Рис. 304. Сумма напряжений на активном и индуктивном (или емкостном) сопротивлениях не равна напряжению между концами участка цепи
, содержащего оба эти сопротивления
Опыт показывает, что в случае, когда оба сопротивления одинаковы по своей природе, т. е. оба являются активными, или индуктивными, или емкостными, то, как и в случае постоянного тока, напряжение на всем участке
равно сумме напряжений на участках
и
:
.
В общем же случае, когда сопротивления различны по природе (рис. 304), напряжение на всем участке
всегда меньше суммы напряжений на участках
и
:
. (161.1)
Если, например, включить в сеть с напряжением 220 В последовательно лампочку с активным сопротивлением 60 Ом и катушку с индуктивным сопротивлением 80 Ом, то окажется, что напряжение на лампочке равно 125 В, а напряжение на катушке равно 166 В; сумма этих напряжений равна
В, хотя
В.
Причина этого в том же сдвиге фаз между напряжениями
и
, какой мы наблюдали между токами в параллельных ветвях цепи (§ 160). Действительно, заменив вольтметры
и
(рис. 304) осциллографами, можно убедиться в том, что напряжения
и
не совпадают по фазе. Если первое сопротивление активное, а второе емкостное, то напряжение
опережает по фазе напряжение
на четверть периода, а если второе сопротивление индуктивное, то напряжение
отстает по фазе от напряжения
на такую же величину. Кривые, изображающие форму напряжений
и
, были бы расположены в этом случае так же, как соответствующие кривые на рис. 303, в.
Для мгновенных значений напряжений всегда имеет место соотношение
,
но результат сложения двух синусоидальных напряжений, т. е. амплитуда и фаза результирующего напряжения, будет зависеть от разности фаз между складываемыми напряжениями так же, как и в случае токов.
Комментарии: (0)