PhysBook:Электронный учебник физики — PhysBook

Содержание

• 1 Учебники
• 2 Механика
  • 2.1 Кинематика
  • 2.2 Динамика
  • 2.3 Законы сохранения
  • 2.4 Статика
  • 2.5 Механические колебания и волны
• 3 Термодинамика и МКТ
  • 3.1 МКТ
  • 3. 2 Термодинамика
• 4 Электродинамика
  • 4.1 Электростатика
  • 4.2 Электрический ток
  • 4.3 Магнетизм
  • 4.4 Электромагнитные колебания и волны
• 5 Оптика. СТО
  • 5.1 Геометрическая оптика
  • 5.2 Волновая оптика
  • 5. 3 Фотометрия
  • 5.4 Квантовая оптика
  • 5.5 Излучение и спектры
  • 5.6 СТО
• 6 Атомная и ядерная
  • 6.1 Атомная физика. Квантовая теория
  • 6.2 Ядерная физика
• 7 Общие темы
• 8 Новые страницы

Здесь размещена информация по школьной физике:

1. материалы из учебников, лекций, рефератов, журналов;
2. разработки уроков, тем;
3. flash-анимации, фотографии, рисунки различных физических процессов;
4. ссылки на другие сайты

и многое другое.

Каждый зарегистрированный пользователь сайта имеет возможность выкладывать свои материалы (см. справку), обсуждать уже созданные.

Учебники

Формулы по физике – 7 класс – 8 класс – 9 класс – 10 класс – 11 класс –

Механика

Кинематика

Основные понятия кинематики – Прямолинейное движение – Криволинейное движение – Движение в пространстве

Динамика

Законы Ньютона – Силы в механике – Движение под действием нескольких сил

Законы сохранения

Закон сохранения импульса – Закон сохранения энергии

Статика

Статика твердых тел – Динамика твердых тел – Гидростатика – Гидродинамика

Механические колебания и волны

Механические колебания – Механические волны

---

Термодинамика и МКТ

МКТ

Основы МКТ – Газовые законы – МКТ идеального газа

Термодинамика

Первый закон термодинамики – Второй закон термодинамики – Жидкость-газ – Поверхностное натяжение – Твердые тела – Тепловое расширение

---

Электродинамика

Электростатика

Электрическое поле и его параметры – Электроемкость

Электрический ток

Постоянный электрический ток – Электрический ток в металлах – Электрический ток в жидкостях – Электрический ток в газах – Электрический ток в вакууме – Электрический ток в полупроводниках

Магнетизм

Магнитное поле – Электромагнитная индукция

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания – Производство и передача электроэнергии – Электромагнитные волны

---

Оптика.

СТО

Геометрическая оптика

Прямолинейное распространение света. Отражение света – Преломление света – Линзы

Волновая оптика

Свет как электромагнитная волна – Интерференция света – Дифракция света

Фотометрия

Фотометрия

Квантовая оптика

Квантовая оптика

Излучение и спектры

Излучение и спектры

СТО

СТО

---

Атомная и ядерная

Атомная физика. Квантовая теория

Строение атома – Квантовая теория – Излучение атома

Ядерная физика

Атомное ядро – Радиоактивность – Ядерные реакции – Элементарные частицы

---

Общие темы

Измерения – Методы решения – Развитие науки- Статья- Как писать введение в реферате- Подготовка к ЕГЭ — Репетитор по физике

Новые страницы

Запрос не дал результатов.

Индуктивное сопротивление: обозначение, формула сопротивления катушки

Когда в цепи присутствует катушка, ее отклик увеличивается с ростом частоты.

Когда к катушке прикладывается переменное напряжение, ток, протекающий через катушку, изменяется в зависимости от приложенного напряжения. Это вызывает изменение магнитного поля, которое создает электродвижущую силу.

Диаграмма измерений

В такой цепи существует два типа электрической зависимости: обычная и индуктивная. Они обозначаются R и XL соответственно.

К обычным относится производство электроэнергии. Однако на реактивных элементах он равен нулю. Это происходит из-за постоянного изменения направления переменного тока.

За один период колебаний энергия дважды закачивается в катушку и столько же раз возвращается к источнику.

Определение индуктивности

Еще одно применение электромагнитов в быту – индукционные плиты. Катушка индуцирует высокочастотный переменный ток в металлическом поддоне. Это, в свою очередь, нагревает кастрюлю за счет теплового воздействия. В промышленности нечто подобное используется для нагрева и плавления металлов. Только в этом случае используются на порядки более высокие мощности и другие частоты тока.

Содержание

Формулы, соотношения и виды индуктивности

Электрическая индуктивность L – это величина, равная отношению тока I, протекающего в замкнутом контуре, к создаваемому им магнитному потоку, иначе называемому током обмотки катушки Y:

Если к клеммам катушки на некоторое время приложить напряжение, в катушке потечет ток I и возникнет магнитное поле. Чем меньше индуктивность L, тем быстрее происходит этот процесс. В результате рассматриваемый биполяр будет накапливать некоторую потенциальную энергию. При отключении электричества он, как правило, выдает себя. В результате на выводах катушки возникает самоиндуцированная ЭДС E, во много раз превышающая первоначально приложенное напряжение. Подобная технология ранее использовалась в магнето зажигания в двигателях внутреннего сгорания, а теперь широко применяется в повышающих DC-DC преобразователях.

Катушка (также известная как дроссель) является радиоэлементом с ярко выраженной индуктивностью – она была разработана именно для этой цели. Однако практически все элементы обладают этим свойством. Например, конденсатор, резистор, кабель, кусок провода и даже человеческое тело также обладают определенной индуктивностью. Это необходимо учитывать при расчете ВЧ цепей.

Важно! При измерении индуктивности с помощью специализированного измерительного прибора стоит помнить, что нельзя держать оба провода руками. В противном случае показания могут измениться и быть неверными. Это связано с включением человеческого тела с его собственной индуктивностью в измеряемую цепь.

Рассчитайте индуктивность катушки для заданной частоты по формуле

сопротивление индуктивности катушки

Поскольку индуктивность препятствует быстрому изменению тока в цепи, она представляет собой особый тип сопротивления для переменного тока, называемый чистое индуктивное сопротивление.

Чисто индуктивное сопротивление отличается от обычного (омического) сопротивления тем, что при протекании через него переменного тока не происходит потери энергии.

На странице чистое индуктивное сопротивление мы понимаем сопротивление переменному току через катушку, проводник которой вообще не имеет омического сопротивления. Фактически, каждая катушка имеет некоторое омическое сопротивление. Однако, если это сопротивление мало по сравнению с индуктивным сопротивлением, им можно пренебречь.

Наблюдается следующее явление: в одну четверть периода, когда ток увеличивается, магнитное поле забирает энергию из контура, а в следующую четверть периода, когда ток уменьшается, оно отдает энергию обратно в контур. Поэтому в среднем периоде в индуктивном резисторе не рассеивается мощность. Именно поэтому индуктивное сопротивление называется реактивным сопротивлением (ранее неправильно называлось безваттным сопротивлением).

Индуктивное сопротивление одной и той же катушки будет разным для токов разной частоты. Чем выше частота переменного тока, тем большую роль играет индуктивность и тем больше будет индуктивное сопротивление данной катушки. И наоборот, чем ниже частота тока, тем меньше индуктивность катушки. При частоте, равной нулю (установившийся постоянный ток), индуктивное сопротивление также равно нулю.

Рисунок 1. Зависимость индуктивного сопротивления катушки от частоты переменного тока. Реактивное сопротивление катушки увеличивается с ростом частоты тока.

Индуктивное сопротивление обозначается как X_L и измеряется в омах.

Рассчитайте индуктивное сопротивление катушки для переменного тока заданной частоты по формуле

X_L=2π- f -L

где X_L – индуктивность в омах; f – частота переменного тока в гц; L – индуктивность катушки в гн

Известно, что 2π- f называется круговой частотой и обозначается буквой ω (омега). Таким образом, приведенная выше формула может быть представлена следующим образом:

Из этого следует, что для постоянного тока (ω = 0) индуктивное сопротивление равно нулю. Поэтому, когда необходимо пропустить постоянный ток через цепь с одновременной задержкой переменного тока, в цепь последовательно включается индукционная катушка.

Для того чтобы преградить путь токам с низкими звуковыми частотами, вставляются катушки с железным сердечником, так называемый “железный сердечник”. низкочастотные дроссели, а для более высоких радиочастот – катушки без железного сердечника, которые называются высокочастотными дросселями.

ПОНРАВИЛАСЬ ЛИ ВАМ ЭТА СТАТЬЯ? ПОДЕЛИТЕСЬ ИМ СО СВОИМИ ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Циклическая частота может быть определена выражением

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам набора, добавьте его в свой личный кабинет, купив в каталоге.

Получите удивительные возможности

Конспект урока “Емкостное сопротивление. Индуктивное сопротивление”

Физика – что такое емкость – слово,

Физика для нас не просто звук,

Физика является основой и фундаментом

Всех наук без исключения!

Проблема 1. В цепи переменного тока с частотой 50 Гц при напряжении 220 В возникает ток силой 4 А. Известно, что эта цепь содержит катушку с пренебрежимо малым активным сопротивлением. Какова индуктивность этой катушки?

Индуктивное сопротивление задается формулой

Циклическая частота может быть рассчитана с помощью выражения

Запишите закон Ома для участка цепи

Приравняйте две последние формулы для расчета индуктивного сопротивления и выразите индуктивность катушки

Ответ175 MH.

Проблема 2. . После увеличения частоты с 50 до 60 Гц емкость фиксированного конденсатора уменьшилась на 10 Ом. Найдите емкость конденсатора.

Емкость задается формулой

Циклическая частота может быть определена выражением

Тогда емкостное сопротивление

Давайте применим эту формулу к двум значениям частоты

Изменение емкости конденсатора дается следующим образом

Тогда емкость конденсатора

Ответ53 мкФ.

Проблема 3. Известно, что через катушку, подключенную к цепи переменного тока с частотой 200 Гц, протекает ток не более 3 А. Найдите напряжение на катушке в момент времени t = 0,2 мс, если он максимален в начале. Индуктивность катушки равна 5 мГн.

Это следует из закона Ома для данного участка цепи

Индуктивная реактивность задается формулой

Напряжение от пика до пика рассчитывается по формуле

Запишем уравнение гармонического напряжения

Циклическая частота составляет

Тогда уравнение гармонического напряжения будет выглядеть следующим образом

Затем в момент t = 0,2 мс напряжение будет равно

Ответ следующий: 18,3 В.

Проблема 4. Докажите, что если частота переменного тока равна собственной частоте колебаний, то через индуктор и конденсатор будет протекать одинаковый ток, а к индуктору и конденсатору будет приложено одинаковое напряжение.

Собственная циклическая частота в колебательном контуре равна

По определению, собственная частота – это частота свободных колебаний (т.е. колебаний в отсутствие активного сопротивления).

Поэтому возможны два случая: либо катушка и конденсатор соединены параллельно, либо они соединены последовательно. Активного сопротивления нет.

Из приведенного выше уравнения следует, что амплитуда напряжения U_m = ωLI_m. Сравнивая это выражение с законом Ома U_m = RI_mмы видим, что величина ωL играет роль сопротивления.

Индуктивное сопротивление

Индуктивность L в электрической цепи вызывает задержку тока (см. самоиндукция). В результате ток достигает своего максимального значения I_m позже, чем напряжение. Если R = 0, то приложенное напряжение противоположно индуцированному:

Между напряжением и током существует разность фаз (сдвиг фаз) +π/2.

В цепи переменного тока, содержащей только индуктивность, напряжение проводит ток на π/2 (или T/4).

Из приведенного выше уравнения следует, что амплитуда напряжения U_m = ωLI_m. Сравнивая это выражение с законом Ома U

m = RI_mмы видим, что величина ωL играет роль сопротивления.

Цепь переменного тока, содержащая индуктивность L, имеет сопротивление переменному току; это называется индуктивное сопротивление X_L.

Единица СИ индуктивного сопротивления: [X_L] = Ом.

XL	индуктивное сопротивление цепи переменного тока,	Ом
L	индуктивность контура,	Генри
ω = 2πf	круговая частота переменного тока,	Радиан/секунда

Индуктивная реактивность X_L Для постоянного тока (f = 0) этот показатель равен нулю.

Если цепь имеет только индуктивное сопротивление, то ток задается выражением

Емкостные токи оказывают значительное влияние на работу линий напряжением 110 кВ и выше, а также в сильноточных линиях, проложенных идентичными проводниками выше 10 кВ.

Емкостная проводимость

Одним из показателей эффективности остается этот параметр, определяющий емкость между проводниками и землей и аналогичный параметр между самими проводниками.

Для его определения в трехфазной воздушной линии используется выражение:

Наблюдается прямая зависимость между рабочей емкостью и уменьшением расстояния между кабелями и их сечением. Поэтому для линий низкого напряжения это значение всегда будет выше, чем для линий высокого напряжения.

Проводимость этого типа в воздушных линиях одноцепной конструкции рассчитывается следующим образом: Емкостные токи оказывают существенное влияние на работу линий с пакетными характеристиками рабочего напряжения 110 кВ и выше, а также в магистральных линиях, проложенных идентичными проводами выше 10 кВ.

Попытка применить этот конкретный метод для отдельного применения была бы очень сложной задачей, поскольку в этом случае возникают различные конструктивные нюансы, такие как геометрические характеристики, диэлектрическая проницаемость изоляционного слоя и многие другие факторы.

Поэтому лучшим решением является информация, содержащаяся в таблицах, разработанных производителями для данной марки кабеля. В каталогах все данные приводятся с учетом номинального напряжения для каждой модификации.

В начале линии, когда речь идет о токе холостого хода, емкостной ток определяется следующим образом:

Это значение является объективным только при полном отключении потребителей электроэнергии от напряжения.

Указанная емкость в любой рассматриваемой конструкции имеет большое значение для точного выполнения предварительных расчетов для устройств компонентов защиты и заземляющих элементов.

Для воздушных линий применяется следующая формула:

Для кабельных сетей:

Читайте далее:

• Урок 7 Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. колебательный контур – физика – 11 класс – Русская электронная школа.
• Лекции по ТЭ – #27 Явление резонанса в электрических цепях.
• Полное сопротивление цепи переменного тока – Основы электроники.
• Механические колебания и волны; FIZI4KA.
• Урок 28 Электрическая емкость. Конденсатор – Физика – 10 класс – Российская электронная школа.
• Емкостное и индуктивное сопротивление в цепи переменного тока; Школа для электриков: Электротехника и электроника.
• Катушка – это катушка. Что такое катушка?.

Расчет индуктивного сопротивления

Google Ads

• Изучив этот раздел, вы сможете описать:
• • Расчет индуктивного сопротивления.
• • Многоступенчатые расчеты.

Для расчетов, основанных на индуктивном реактивном сопротивлении, вам сначала нужно подумать об информации о реактивном сопротивлении и сопротивлении во введении к этому модулю, чтобы узнать о различиях между реактивным сопротивлением и сопротивлением. Для расчетов вы можете выбрать, какую формулу использовать для индуктивного сопротивления, либо 2πƒL, либо ωL, но чаще используется 2πƒL (одна из причин заключается в том, что в научных калькуляторах в основном есть клавиша π, но нет клавиши ω!).

Помните, что некоторые проблемы, которые вам могут понадобиться для решения, не обязательно будут иметь очевидное решение, например, просто вычисление реактивного сопротивления компонента. Например, если вас просят рассчитать напряжение питания, необходимое для получения определенного протекающего тока, или напряжения на компоненте, могут потребоваться два или более шагов, используя ответ из одного расчета, чтобы предоставить информацию для второго расчета, прежде чем достичь окончательный ответ.

Прежде чем начать, подумайте о следующих советах. Они облегчат вам задачу, если вы будете им следовать.

1. Подготовьте ответы с помощью карандаша и бумаги; перерисуйте схему, над которой вы работаете.

2. Перечислите информацию, которую вы получили, и то, что вам нужно найти для ответа. Это поможет вам решить, можно ли найти ответ за один шаг или вам понадобится промежуточный ответ.

3. После того, как вы перечислите информацию на шаге 2 (выше), вам нужно будет решить, какую подходящую формулу (или формулы) использовать. Запишите и это.

4. Конечно, ответ — это не просто число, если вы вычисляете X _L , это будет определенное количество Ом, не забудьте указать правильную единицу измерения (например, Ом, кОм или МОм) или твой ответ бессмыслен.

5. При вводе значений в калькулятор конвертируйте все значения кОм или МОм в омы с помощью клавиши EXP. Если вы ошибетесь здесь, вы получите действительно глупые ответы, в тысячи раз слишком большие или слишком маленькие.

Все эти шаги поначалу кажутся трудоемкими, но привыкните, и они облегчат ваши расчеты, потому что вы будете следовать знакомому методу. Они также будут более надежными, потому что, когда вам нужно выполнить многоэтапные вычисления, вам нужно быть организованным. Так легко ошибиться на полпути к своей работе, потому что вы забыли, где именно вы находитесь в расчетах. Однако, если вы записали каждую проблему, это позволит вам вернуться и увидеть, где вы ошиблись, чтобы вы не повторяли одни и те же ошибки. См. рабочий пример ниже.

Зачем лезть во все эти хлопоты, когда в сети полно калькуляторов, которые сделают расчеты за вас?

Многие электронные и веб-калькуляторы превосходны, просто введите данные и нажмите, чтобы получить ответ. Но вам все равно нужно инстинктивно знать, какую формулу использовать, когда и почему. Чтобы быть достаточно знакомым, чтобы сделать это хорошо, вам нужно знать, как работают различные формулы. Лучший способ сделать это — начать с решения некоторых задач вручную, тогда вы найдете многие калькуляторы, предлагаемые на веб-сайтах, гораздо более полезными.

Чтобы помочь вам на правильном пути, почему бы не загрузить нашу брошюру «Советы по математике», в которой показано, как использовать калькулятор с показателями степени и техническими обозначениями для работы с этими единицами и каждый раз получать правильный ответ.

Нет научного калькулятора? В буклете «Советы по математике» объясняется, что вам нужно (и что вам не нужно, чтобы не тратить деньги напрасно). Если вы не хотите покупать научный калькулятор, вы всегда можете взять его бесплатно на сайте www.calculator.org/download.html. Пользователи ПК могут попробовать Calc98.

Какой бы калькулятор вы ни выбрали, помните, что вы должны прочитать инструкции, чтобы ознакомиться с методами работы, которые вы должны использовать, поскольку они различаются от калькулятора к калькулятору.

Итак, вы прочитали эти инструкции и готовы начать. Вот способ решить типичную проблему на бумаге, чтобы (с практикой) вы не запутались.

Вопрос:

Рассчитайте напряжение питания (V _S ), необходимое для того, чтобы ток 10 мА протекал через дроссель 15 мГн при частоте питания 400 Гц.

1. Начертите схему и перечислите значения:

L = 15 мГн

ƒ = 400 Гц

I = 10 мА

2. Перечислите необходимые формулы.

Supply Voltage V _S = IX _L

Inductive Reactance X _L = 2ΠƒL

3. Calculate X _L

X _L = 2Π x 400 x 15exp ^-3 = 37. 7 Ω

4. Используйте X _L для расчета V _S

V _S = IX _L = 10exp ^-3 x 37,7 = 0,377

5. Дайте ответ в соответствующей форме (Используйте клавишу калькулятора ENG для преобразования между В, мВ, мкВ и т. д., чтобы числовой ответ оставался между 1 и 999)

Ответ: V

_S = 377 мВ

Примечание. При ответе на подобные задачи обычно следует округлять десятичные дроби до двух знаков после запятой. Если вы используете Calc98 для своих расчетов, вам нужно установить меню «Вид»> «Параметры»> «Отображение» на «Инженерное» (в разделе «Десятичные числа»), и было бы неплохо, пока вы находитесь в этом меню, выбрать 2 из выпадающего списка «Десятичные числа». поле для установки количества цифр после запятой. Это округлит ваш ответ до двух знаков после запятой, что является достаточно точным для большинства применений, и предотвратит получение глупых ответов, таких как 75,666666666667, которые были бы слишком точными для большинства целей.

 

Формула индуктивного реактивного сопротивления — GeeksforGeeks

Катушка индуктивности представляет собой катушку из проволоки, создающую электрическое поле при прохождении через нее тока. Индуктивное реактивное сопротивление — это мера сопротивления катушки индуктивности переменному току. Концепция индуктивного реактивного сопротивления аналогична сопротивлению, за исключением того, что оно всегда имеет фазовый сдвиг между напряжением и током и не излучает мощность. Его стандартной единицей измерения являются омы (Ом). Обозначается символом X _L , а его размерная формула определяется как [M ¹ L ² T ^-3 I ^-2 ]. Его математическая формула равна удвоенному произведению пи, частоты и индуктивности индуктора.

Формула

x _L = 2πfl

, где,

x _L — индуктивная реакция,

π — это константа со значением 3,14,

F -частота, частота, частота, частота, частота, частота, частота, частота, частота, частота, частота.

L — индуктивность.

Примеры задач

Задача 1. Найти индуктивное сопротивление, если индуктивность равна 5 Гн при частоте 20 Гц.

Решение:

Мы имеем,

F = 20

L = 5

, используя формулу,

x _L = 2πfl

= 2 × 3.14 × 20 × 5

= 628,32 Ом

Задача 2. Найти индуктивное сопротивление, если индуктивность равна 4 Гн для частоты 50 Гц.

Решение:

Мы имеем,

F = 50

L = 4

Используем формулу,

x _L = 2πfl

= 2 × 3.14 × 50 × 40003

= 1256,64 Ом

Задача 3. Найти индуктивное сопротивление, если индуктивность равна 0,5 Гн за время 10 с.

Решение:

Имеем,

t = 10

L = 0,5

Используя формулу f = 1/t получаем,

F = 1/10

= 0,1 Гц

с использованием формулы, которую мы имеем,

x _L = 2πfl

= (2 × 3,14 × 0,1 × 0,5)

= 0,314 ω

9000 6. 4. Найдите индуктивное сопротивление, если индуктивность равна 2,5 Гн за время 16 с.

Решение:

Мы имеем,

T = 16

L = 2,5

с использованием формулы F = 1/T мы получаем,

F = 1/16

= 0,0625 HZ

F = 1/16

= 0,0625 HZ

F = 1/16

= 0,0625 HZ

Использование формулы, которую мы имеем,

x _L = 2πfl

= 2 × 3,14 × 0,0625 × 2,5

= 0,98125 orts

. частота 25 Гц.

Решение:

Мы имеем,

x _L = 2

F = 25

Используем формулу,

x _L = 2πfl

=> l = x _{L L} /2πf

=> L = 2/(2 × 3,14 × 25)

=> L = 2/157

=> L = 0,012 Гн

Задача 6. Найти индуктивность, если индуктивное сопротивление равно 0,5 Ом для частоты 12 Гц.

Решение:

Мы имеем,

x _L = 0,5

F = 12

Используем формулу,

x _L = 2πfl

=> L = x _L = 2πfl

=> L = x _L = 2πfl

=> L = x _{L L} /2πf

=> L = 0,5/(2 × 3,14 × 12)

=> l = 0,5/75,36

=> l = 0,01 ч

Задача 7.