Активная и реактивная мощность.

[Acid Snow]

День добрый!
Имеется нагрузка, соединенная с генератором переменного напряжения, имеющая резистивное R и индуктивное сопротивление $\omega\cdot L$.
Генератор выдает синусоидальное напряжение $u = Um\sin\omega t$
Соответственно есть ток активный $ir = \frac{Umsin\omega t}{R}$
и реактивный $ir =- \frac{Umcos\omega t}{\omega L}$
Активный ток синфазен с напряжением, реактивный отстает от напряжения на $-\frac\pi2$
Насколько я понимаю, активный ток - это нагрев проводника. Т.е. он обусловлен движением электронов.
Реактивный ток - это волна, которая бегает между генератором и индуктивностью перенося с собой энергию.
Мои понятия правильны?

Далее, у нас на подводящем проводнике висит пояс Роговского. Показания которые мы с него снимаем (ЭДС), они вызваны обеими составляющими тока? Я знаю что магнитное поле создается током заряженных частиц, моментом электронов (активный ток) и изменяющимися электрическими полями во времени (реактивный ток). Таким образом эдс взаимоиндукции в поясе Роговского она обусловлена обеими компонентами тока, я прав?
Спасибо за внимание!

[Shtorm]

Acid Snow в сообщении #605356 писал(а):

Соответственно есть ток активный $ir = \frac{Umsin\omega t}{R}$
и реактивный $ir =- \frac{Umcos\omega t}{\omega L}$

Если у Вас резистор (активное сопротивление) и катушка (индуктивное сопротивление) включены последовательно, то Вы написали неправильно. Не будет отдельно активного тока и индуктивного тока. Ток будет один общий. И находиться он будет делением напряжения на полное сопротивление цепи (импеданс). Это полное сопротивление находится как корень квадратный из суммы квадратов активного сопротивления и индуктивного.

[Acid Snow]

Извините, был не прав в четкой формулировке.
У нас параллельное соединение, брал отсюда
Мне важно понять, магнитное поле оно какими токами создается?
Показания пояса Роговского, что они отражают? Если мы поставим его в контур где гуляет реактивный ток и активный, то ЭДС снимаемая с него будет суммой ЭДС индукции реактивного тока и активного?

[Shtorm]

Acid Snow в сообщении #605356 писал(а):

....
Насколько я понимаю, активный ток - это нагрев проводника. Т.е. он обусловлен движением электронов.
Реактивный ток - это волна, которая бегает между генератором и индуктивностью перенося с собой энергию.
Мои понятия правильны?
....

Вы пишите: активный ток - это нагрев проводника. Так неправильно. Правильно говорить, нагрев проводника обусловлен наличием активного сопротивления этого проводника и протекающим по нему эл. током.
Далее - Вы пытаетесь дать разные определения электрическому току в зависимости от того, через что протекает ток. Это тоже неверный подход. Эл. ток - это направленное движение заряженных частиц и не важно, где он протекает.

-- Вс авг 12, 2012 17:23:57 --

Acid Snow в сообщении #605356 писал(а):

.. Я знаю что магнитное поле создается током заряженных частиц, моментом электронов (активный ток) и изменяющимися электрическими полями во времени (реактивный ток)....

Тут лучше так говорить: поскольку к цепи приложено переменное напряжение, то изменяющееся во времени электрическое поле вызывает переменное возбуждение электронов, что создаёт вокруг проводника переменное магнитное поле. И в целом создаются электромагнитные волны.

То есть не важно через активное или реактивное сопротивление протекает переменный ток - и в том и в другом случае, вокруг проводника создаётся переменное магнитное поле.

-- Вс авг 12, 2012 17:39:05 --

Acid Snow в сообщении #605356 писал(а):

...Далее, у нас на подводящем проводнике висит пояс Роговского. Показания которые мы с него снимаем (ЭДС), они вызваны обеими составляющими тока? ..

Тогда нарисуйте Вашу схему и как подключен пояс Роговского, а то по той ссылке, которую Вы дали, в цепи ещё и ёмкость есть, а пояса нет. Но если в той схеме поместить пояс до разветвления цепи или после разветвления - то конечно там будет протекать суммарный ток.

[мат-ламер]

Acid Snow в сообщении #605356 писал(а):

Насколько я понимаю, активный ток - это нагрев проводника. Т.е. он обусловлен движением электронов.Реактивный ток - это волна, которая бегает между генератором и индуктивностью перенося с собой энергию.Мои понятия правильны?

Для меня это откровение. Это из учебника?

[Shtorm]

мат-ламер в сообщении #605433 писал(а):

Для меня это откровение. Это из учебника?

Думаю, такой учебник - не пропустили бы даже современные дикокапиталистические издательства

[Acid Snow]

Так. Хорошо, значит мы не имеет право разделять токи на реактивный и активный, просто это один и тот же ток, но текущий в различных элементах цепи, верно?
Но, активная мощность греет провода - а это движение частиц, реактивная не греет - она гуляет от генератора к нагрузке (емкость или индуктивность).
И то и другое обусловлено эл-магн. волной. Волна несет энергию. Часть этой энергии может уходить на тепло, работу и т.п. Другая часть может запасаться в элементах цепи и отдаваться обратно.
Мои рассуждения верны?
Итак, у нас в цепи есть активная и реактивные мощности. По цепи идет ток. Данный ток создает переменное магнитное поле, значит независимо от того сколько энергии от генератора у нас ушло на полезную работу, а сколько гуляет в цепи, мы на Роговском получим ЭДС от всего тока.
Тогда что нам показывает формула $i_l = -\frac{Um}{\omega L}\cos\omega t$ ?
Можно ли по ней посчитать величину реактивного тока в колебательном конуре?

[Shtorm]

Acid Snow в сообщении #605436 писал(а):

Так. Хорошо, значит мы не имеет право разделять токи на реактивный и активный, просто это один и тот же ток, но текущий в различных элементах цепи, верно?

Мы не имеем право давать различные определения электрического тока, в зависимости от того, где он протекает. Но в разных ветвях цепи - величина электрического тока может быть различна, в зависимости от полного сопротивления той ветки цепи. В таком случае говорят - токи разные. Но разные - не по определению, а по величине и фазе.
...

[Acid Snow]

Но та же катушка имеет не только индуктивное сопротивление, но и резистивное.
Вот такая схема

Можно ли по формуле написанной мной выше найти "реактивный ток", а снимая значения полного тока с пояса роговского, и вычитая из него найденное по формуле найти активную составляющую?

[Shtorm]

Acid Snow в сообщении #605436 писал(а):

...
Итак, у нас в цепи есть активная и реактивные мощности. По цепи идет ток. Данный ток создает переменное магнитное поле, значит независимо от того сколько энергии от генератора у нас ушло на полезную работу, а сколько гуляет в цепи, мы на Роговском получим ЭДС от всего тока.
Тогда что нам показывает формула $i_l = -\frac{Um}{\omega L}\sin\omega t$ ?
Можно ли по ней посчитать величину реактивного тока в колебательном конуре?

У Вас в первом сообщении в этой формуле был косинус, а сейчас синус. Вы определитесь где у Вас что.

[Acid Snow]

Опечатка, извините.

[Shtorm]

Acid Snow в сообщении #605444 писал(а):

Но та же катушка имеет не только индуктивное сопротивление, но и резистивное.

Верно. Все наши рассуждения выше - касались идеального случая, когда в одной ветке - чисто активное сопротивление, а в другой ветке - чисто индуктивное сопротивление. Сейчас значит мы перешли к рассмотрению реального случая.

Acid Snow в сообщении #605444 писал(а):

Вот такая схема

Можно ли по формуле написанной мной выше найти "реактивный ток", а снимая значения полного тока с пояса роговского, и вычитая из него найденное по формуле найти активную составляющую?

А нет! Стоп надо подумать.

-- Вс авг 12, 2012 18:54:54 --

Здесь уже необходимо перейти к комплексным выражениям сопротивлений и токов, чтобы грамотно записать все формулы. И сдвиг фаз уже будет не 90 градусов, а в зависимости от активного сопротивления катушки. 90 градусов сдвиг - это для идеальной катушки индуктивности.
То что выше я писал про суммарный ток - это касалось именно параллельного соединения идеальной катушки и идеального резистора. А теперь - другая ситуация. Можно представить эту Вашу ветку цепи как последовательное подключение идеальной катушки и идеального резистора.
Я бы на Вашем месте и схему перерисовал, чтоб этот резистор был виден на схеме.

[Acid Snow]

В совсем реальном случае можно рассматривать и межвитковую емкость у катушки.
Значит ток будет равен
$ I = \frac {U}{\sqrt{R^2 + X_{l}^2}}$ Но, если резистивное сопротивление R<< Xl, то верна формула которую я написал в верхнем посте.
И этот ток будет создавать магнитное поле, собственно его значение и определяется на поясе роговского.
Что-то становится ясным.
Тогда смотрите, вот тут мой случай. Из текста ясно, что у нас в контуре гуляют большие реактивные токи. Активная мощность, или активный ток уходит в тепло. Меня интересует в катушке магнитное поле будет создавать какой ток, насколько я понимаю тот который называется реактивным. Верно?

[Shtorm]

Acid Snow, давайте так: термины реактивный ток и активный ток - использовать только для ветвей цепи с чисто реактивным и чисто активным сопротивлением - как это было в самом первом случае. А в случае, который мы рассматриваем сейчас - ток уже не делится на активный и реактивный, потому что он один протекает по этой ветки цепи. И вот этот ток и создаёт магнитное поле. А выделяемая мощность - активная и реактивная, обусловлена не только силой тока, но и падением напряжения.

[Acid Snow]

Shtorm, да. Вот смотрите, я вроде как начал немного вникать.
Термин реактивный и активный ток вообщем-то неверны, в цепи есть только один ток, и в общем случае он находится по з-ну Ома: напряжение делим на импеданс. Этот ток создает магнитное поле.
Мощность разделяется на активную и индуктивную для удобств электротехнического расчета.