Исследование цепей однофазного переменного тока с
Вопрос 1: В чем состоит пожарная опасность явления резонанса напряжения?
Ответ: При резонансе напряжений сила тока в цепи имеет максимальное значение, т.е. определяется только активным сопротивлением R, а XL и XC компенсируют друг друга. При этом напряжения UL=IXL и UC=IXC в зависимости от величины XL и XC могут во много раз превышать напряжение на входе цепи. Таким образом, значительное увеличение тока цепи при малом R и большие напряжения XL и XC могут привести к воспламенению изоляции соединительных проводов и катушка, а также к пробою изоляции катушки и диэлектрика конденсатора.
Вопрос 2: Как изменяется накал ламп при включении в цепь катушки, а потом конденсатора и почему?
L C
Л
Ответ: При включении катушки сопротивление цепи возрастает, ток уменьшается и накал лампы уменьшается. Последующее включение конденсатора приводит кчастичной или полной (при XL = XC) компенсации XL, поэтому ток и накал лампы возрастает, но не достигнет первоначального (до включения катушки), т.к. катушка имеет и активное сопротивление, которое, суммируется с сопротивлением лампы, несколько уменьшит ток и накал лампы.
Вопрос 3: Каков физический смысл индуктивного и емкостного сопротивлений?
Ответ: При прохождении переменного электрического тока I через катушку в ней возникает ЭДС самоиндукции EL=ωLI аправленная против приложеного напряжения к катушке. Для удобства расчета электрических цепей ЭДС самоиндукции заменяют по аналогии с подением напряжения на активном сопротивлении подением напряжения на индуктивном (реактивном) сопротивлении. Для этого, учитывая, что EL=ωLI, а подение напряжения на активном сопротивлении Ua=RI, вводят понятие индуктивного сопротивления XL=ωL. Но ЭДС и падение напряжения имеет противоположный знак. Поэтому ЭДС самоиндукции, выраженную через падение напряжения на индуктивном сопротивлении XL,, записывают, например, в комплексной форме тока: EL=-jXLI. т.е. ЭДС EL направлена против приложенного напряжения на XL и рассматривается как часть напряжения, падающая на катушке. Следовательно, если EL отстает от тока I на 90°, вызвавшего появление EL, то падение напряжения XLI определяет I на 90°.
Если конденсатор включить в цепь, к которой приложено напряжение U=UMsinωt, то с изменением напряжения конденсатор будет перезаряжаться, что связано с перемещением электронов по проводам, связывающим обкладки конденсатора с зажимами источника тока, т.е. по проводам будет протекать электрический ток 
, амплитуда которого IM=CωUM, а действующее значение 
равно 
, выражение 
называется емкостным сопротивлением и обозначается XC. Таким обозом мы получаем закон Ома для цепи с емкостью 
Поскольку в цепи с активным сопротивлением 
, в цепи с индуктивностью 
и в цепи с емкостью , т.е. XL и XC играют ту же роль в определении тока цепи, что и R, то их можно считать соответственно индуктивным и емкостным сопротивлением.
Если пренебречь активным сопротивлением проводов связывающих зажимы источника тока с обкладками конденсатора, то приложенное к конденсатору напряжение уравновешивается напряжением (ЭДС) конденсатора, появившимся вследствие его заряда. Т.е. если приложенное к конденсатору напряжение 
, то напряжение (ЭДС) конденсатора вследствие его заряда 
, и векторная диаграмма имеет вид: 
Таким образом, кратко на поставленный вопрос можно ответить так: индуктивное и емкостное сопротивление выполняют туже роль в определении тока соответственно в индуктивной и емкостной цепи, что и активное сопротивление R в цепи с чисто активным сопротивлением.
Вопрос 4: Почему можно говорить, что емкость компенсирует индуктивность?
Ответ: Потому, что при включении емкости общее реактивное сопротивление становится меньше на величину XC, т.е. становится равным XL - XC.