Переменный электрический ток

Физические процессы, происходящие в цепях синусоидального переменного тока, представляют собой установившиеся вынужденные электромагнитные колебания.

Напряжение U, создаваемое генератором переменного тока, изменяется со временем t по закону:

U(t) = U_{0 ·} cos(ω t),

где U₀ – амплитуда;

ω = 2p ν – круговая или циклическая частота колебаний;

ν – обычная частота колебаний в герцах.

При включении в цепь обычного омического (активного) сопротивления R через него пойдет ток:

I(t) = I_{0 ·} cos(ω t), I₀ = U₀ / R.

Ток изменяется в фазе с приложенным напряжением.

При включении конденсатора с емкостью С через него пойдет ток:

I(t) = I_{0 ·} cos(ω t + p /2), I₀ = U₀Cw .

Ток опережает по фазе напряжение на p /2.

Конденсатору с емкостью С сопоставляется емкостное (реактивное) сопротивление R_C = 1 / (ω C).

При включении катушки с индуктивностью L через нее пойдет ток:

I(t) = I_{0 ·} cos(ω t - p /2), I₀ = U₀ /(ω L).

Ток отстает по фазе от напряжения на p /2.

Катушке с индуктивностью L сопоставляется индуктивное (реактивное) сопротивление R_L = ω L.