Розрахунок лінійного кола з послідовним з’єднання R, L, C
Нехай до затискачів кола (рис. 10.5) прикладено несинусоїдну напругу, що становить
. (10.35)
Як уже відомо, струм кожної гармоніки визначається незалежно від струмів інших гармонік. Сумарний несинусоїдний струм дорівнює сумі окремих гармонік:
. (10.36)
Рис.10.5
Опір кола з послідовними з’єднаннями (рис.10.5) для –ї гармоніки
. (10.37)
Для сталої складової . Отже, індуктивний опір , а ємнісний , тобто для сталої складової . У цьому разі стала складова струму дорівнюватиме нулю ().
Для змінних складових
; .
Кут зсуву фаз між струмом і напругою –ї гармоніки
, (10.38)
тобто
; і т.д.
Отже,
; ; ;
,
де ; ; .
Миттєве значення спаду напруги:
на активному опорі
,
де ; ;
на індуктивності
,
де ; .
Оскільки опір конденсатора для сталої складової дорівнює нескінченності, а спад напруги при послідовному з’єднанні елементів прямо пропорційний до опору елементів, то .
Отже,
,
де
; .
Діюче значення:
струму
; (10.39) спаду напруги на активному опорі
;
на індуктивному
;
на конденсаторі
.
Потужність:
повна:
; (10.40)
активна
; (10.41)
реактивна
. (10.42)
Відмітна особливість розглядуваного кола полягає в тому, що для різних гармонік коло має різний характер.
Наприклад, якщо для –ї гармоніки коло перебуває в резонансі, то ; ; . (10.43)
Якщо номер –ї гармоніки нижчий за , тобто <, то для цієї гармоніки коло має ємнісний характер, оскільки
; ; 0. (10.41)
Якщо номер –ї гармоніки перевищує , тобто >, то для цієї гармоніки коло має індуктивний характер, оскільки