Закон Ома в цепи переменного тока.

Величина переменного тока прямо пропорциональна напряжению на участке цепи и обратно пропорциональна полному сопротивлению этого участка цепи:

,

В отличие от сопротивления в цепи постоянного тока полное сопротивление в цепи переменного тока содержит в общем случае, кроме омического или активного сопротивления, еще реактивное сопротивление (индуктивное, емкостное). Для вычисления величины полного сопротивления пользуются выражением:

- при последовательном соединении различных сопротивлений или - при параллельном соединении

где r - активное сопротивление;

x_L - реактивное индуктивное сопротивление;

х_с - реактивное емкостное сопротивление;

- угловая частота.

Тогда закон Ома в цепи переменного тока будет иметь вид:

Если в цепи переменного тока включено только одно активное сопротивление, например нагревательная электропечь, то в этом случае z = r, а напряжение и ток совпадают по фазе (φ = 0).

Если же в цепи имеется только одно индуктивное сопротивление, например катушка электромагнита, то z = x_L, и вследствие явления самоиндукции ток будет отставать по фазе от напряжения на угол φ = 90°.

Когда в цепи включено одно емкостное сопротивление, например конденсатор, то z = х_с, и, благодаря способности конденсатора накап­ливать электрический заряд, а затем его отдавать обратно источнику при разряде, ток будет опережать напряжение на угол φ = 90°.

В действительности r; x_L и х_с существуют одновременно, но различаются по величине. Например, катушка индуктивности, кроме реактивного сопротивления, обладает еще и небольшим активным сопротивлением, так как она намотана проводом, имеющим омическое сопротивление.

Электрическая печь также, кроме омического сопротивления, обладает некоторым индуктивным сопротивлением, так как нагреватели печи навиваются в виде спирали. Поэтому в общем случае полное со­противление цепи содержит и активное, и реактивное сопротивление.

От соотношения величин того или другого вида сопроти­влений будет зависеть величина угла φ между напряжением и током.