CCI20111111065

podobnie jak przy prądzie stałym — wartość skuteczna natężenia przepływającego prądu sinusoidalnie zmiennego jest wprost proporcjonalna do wartości skutecznej napięcia na zaciskach prądnicy. Zachodzi pytanie, czy włączając ten sam odbiornik do obwodu prądu przemiennego i prądu stałego, przy wartości skutecznej napięcia prądu przemiennego równej napięciu prądu stałego, otrzyma się tę samą wartość prądu stałego co i skuteczną prądu przemiennego. Odpowiedź na to pytanie otrzymamy w postaci wyników następującego doświadczenia.

Do zacisków obwodu doświadczalnego doprowadzono kolejno 3 rodzaje prądu o napięciu 100 V i o różnych częstotliwościach, a mianowicie:

1)    / = 0, czyli prąd stały,

2)    f = 50 Hz, prąd sinusoidalnie zmienny,

3)    f = 1000 Hz, prąd sinusoidalnie zmienny.

Jako odbiornik przyłączano kolejno:

1)    miedziany przewód prosty,

2)    przewód o tych samych q, l, s, ale tworzących cewkę nawiniętą na rdzeniu stalowym,

3)    kondensator.

Wyniki 9 pomiarów i odpowiednie obliczenia oporu R za pomocą wzoru R = U : I zestawiono w tabl. 5-1.

Tablica 5-1

Wyniki pomiaru i obliczenia oporów

■ Częstotliwość prądu o napięciu L00 V	Zamierzony prąd I i obliczony oipór R = U : I
	przewód prosty		cewika	kondensator
0 50 Hz 1000 Hz	100 A 100 A 99,5 A	1 fi 1 fi 1,005 fi	1 100 Al 1 fi 1 A 100 fi 0,05 A 2000 fi	0 A 0,1 A 2 A	<x> 1000 fi 50 fi

Otrzymane wyniki wskazują, że znane dotychczas pojęcie oporu w odniesieniu do obwodów prądu przemiennego musi być potraktowane inaczej.

Porównując opory piątej kolumny tablicy 5-1 widzimy, że ten sam przewód nawinięty w kształcie cewki na rdzeniu żelaznym zmienia swój opór z 1 O przy prądzie stałym — na 100 Q przy 130 prądzie sinusoidalnie zmiennym o częstotliwości f = 50 Hz, a na 2000 Q przy / = 1000 Hz. Przyczyny tego dopatrujemy się (o czym będzie mowa później) w zjawisku indukcyjności własnej. Kondensator, który praktycznie dla prądu stałego jest oporem nieskończenie wielkim, w obwodzie prądu przemiennego przewodzi prąd i — jak to wynika z opisanego doświadczenia — tym lepiej przewodzi, im prąd przemienny ma większą częstotliwość. Ponadto przy wielkich częstotliwościach opór przewodu wyprostowanego też ulega pewnej stosunkowo małej zmianie. W obwodach prądu przemiennego będziemy więc odróżniać 3 rodzaje oporów:

1)    opór czynny — rezystancja R — tak samo jak przy prądzie stałym zależny od materiału (0) i wymiarów (Z i s), przewodu,

2)    opór bierny indukcyjny — reaktancja indukcyjna — zależny od indukcyjności L obwodu,

3)    opór bierny pojemnościowy — reaktancja pojemnościowa — zależny od pojemności C obwodu.

°> R    1

^c) c d)

---Ih

Z

Rys. 5-13. Symbole graficzne stosowane na schematach do oznaczania: a) oporu czynnego, b) oporu biernego indukcyjnego, c) oporu biernego pojemnościowego, d) oporu pozornego

Opory indukcyjny i pojemnościowy nazywamy oporami biernymi albo reaktancjami, zależą one także od częstotliwości. Te trzy rodzaje oporów występują w zasadzie w każdym obwodzie prądu przemiennego, dając pewien opór wypadkowy, zwany oporem pozornym lub impedancją. W praktyce spotykamy się często z bardzo wyraźną przewagą jednego rodzaju oporu, wówczas wpływ pozostałych może być pominięty.

Na rys. 5-13 przedstawiono symoble graficzne stosowane do oznaczania na schematach poszczególnych rodzajów oporów.

a. Obwód z oporem czynnym (rezystancja)

Na skutek doprowadzonego do obwodu (rys. 5-14) z oporem czynnym (rezystancją) R (wpływ indukcyjności i pojemności jest tak mały, że może być pominięty) napięcia o wartości chwilowej

9*

131