ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Катушка (соленоид, дроссель, контур, обмотка, ...) оказывает электрическое сопротивление протекающему по ней переменному току. Величина этого сопротивления, именуемого индуктивным сопротивлением, равна произведению циклической частоты текущего по катушке переменного тока и ее индуктивности. В отличие от сопротивления проводников (активное сопротивление), индуктивное сопротивление не обуславливает выделение джоулевого тепла. Целью опыта является демонстрация зависимости сопротивления катушки от величины ее индуктивности.

На рисунке 121 представлена схема демонстрационной установки, содержащей сердечник разборного учебного

трансформатора с его первичной обмоткой и лампу накаливания мощностью 60-100 Вт. Обмотка и лампа соединены в цепь последовательно; перемычка магнитопровода лежит в сторонке.

Подключив установку к сети переменного тока 220 В, 50 Гц, демонстрируют яркое свечение лампы. Затем перемычку кладут сверху на сердечник, лампа при этом перестает светить, что свидетельствует о значительном уменьшении силы тока, текущего по цепи. Плавно поднимая и опуская перемычку, демонстрируют соответствующее увеличение и уменьшение свечения.

Поскольку при накладывании перемычки индуктивность катушки возрастает, то соответственно увеличивается и ее индуктивное сопротивление. А это обстоятельство приводит к уменьшению силы тока в цепи и соответствующему уменьшению накала спирали лампы.

ЕМКОСТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Постоянный ток через конденсатор течь не может, поскольку его обкладки разделены диэлектриком. Если же конденсатор включен в цепь с источником переменного тока, то сила тока в цепи будет иметь определенное значение, величина которого зависит от свойств, как конденсатора, так и источника. В цепи переменного тока конденсатор ведет себя подобно проводнику, оказывая току электрическое сопротивление, величина которого обратно пропорциональна емкости конденсатора и циклической частоте переменного тока. Оказывая переменному току сопротивление, конденсатор, в отличие от проводника, джоулевого тепла не выделяет.

В данном опыте демонстрируется зависимость сопротивления конденсатора переменному току от его электроемкости. На рисунке 122 представлена схема демонстрационной установки, которая состоит из конденсаторной батареи и соединенной с ней последовательно лампы накаливания мощностью до 60 Вт. Емкость батареи можно произвольно менять в пределах от 0,5 мкФ до 50 мкФ. Свет в помещении должен быть приглушен.

Установку включают в сеть 220 В, 50 Гц при нулевой емкости батареи; спираль лампы при этом не светится. Нажав на первую клавишу батареи, устанавливают ее емкость, равной 0,5 мкФ. Это вызывает едва заметное свечение спирали. Затем, подняв первую и одновременно опустив вторую клавишу, устанавливают емкость батареи, равной 1 мкФ; в результате яркость свечения лампы заметно возрастает. Далее, манипулируя клавишами, постепенно увеличивают емкость батареи до достижения наибольшей светимости лампы.

Возрастание яркости свечения лампы объясняется увеличением силы тока, протекающего через нее. Ток же увеличивается в соответствии с законом Ома, как следствие увеличения электроемкости конденсаторной батареи и соответственно уменьшения ее сопротивления.

Способность конденсатора оказывать сопротивление переменному току часто используют для включения через него относительно низковольтных (6^-0 В) электроприборов (паяльник для радиомонтажных работ, миниатюрная лампочка, маломощный электродвигатель и др.) в промышленнобытовую электросеть напряжением 220 В.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >