Обобщенный приемник электрической энергии

Понятно, что идеальных активных сопротивлений, индуктивностей и емкостей быть не может. В любом электрическом проводнике во всех случаях имеет место электрическое (активное) сопротивление. Электрическая цепь (любой участок ее) немыслим без проводников с током. В любом приемнике (участке цепи) с электрическим током обязательно присутствует индуктивность. Электрический ток при наличии на участках цепи с активным сопротивлением и индуктивностью всегда создает разницу потенциалов (напряжение) чему во всех случаях сопутствует емкость.

Таким образом, если говорить строго, любой приемник электрической энергии (любое электрическое устройство) всегда обладает и активным сопротивлением R, и индуктивностью L, и емкостью С.

Именно это и позволяет говорить об обобщенном приемнике электрической энергии, чаще всего предоставляемом последовательным соединением R, L и С (см. рис. 1.10).

Рис. 1.10

Ясно, что во всех элементах обобщенного приемника в этом случае будет иметь место один и тот же ток i(t), вызываемый не напряжением на зажимах этого приемника u_пр = u₁₂.

В свою очередь, ток цепи i(t) на каждом элементе цепи формирует напряжения u_R(t), u_L(t), u_C(t).

При этом u₁₂(t) = u_R(t) + u_L(t) + u_C(t), а:

u_R(t) = i(t) × R,

,

.

Все эти зависимости и лежат в основе расчетов обобщенных приемников, притом, что каждый из элементов здесь может рассчитываться отдельно от других.

В практических ситуациях можно говорить, что обобщенный приемник представляет собой только активное сопротивление R, если индуктивность и емкость настолько малы, что практически заметного влияния на режим работы цепи не оказывают. По тем же соображениям, можно говорить об идеальной индуктивности, и об идеальной емкости, либо о сочетании любой пары из них.

Если говорить об энергетических соотношениях в обобщенном приемнике, следует четко понимать, что активная мощность в этом приемнике имеет место только в активном сопротивлении R и, следовательно, равна Р = I²R, где I – действующее (среднеквадратичное) значение тока i(t) в цепи.