1. Як записується аналог закону Ома для максимальних (ефективних) значень струму і напруги для активного опору та реактивного елемента котушки індуктивності?
2. Якими формулами визначається активна, реактивна та повна потужність у колі змінного струму з активним опором та реактивним елементом котушки індуктивності (в RL-контурі)?
3. Що таке коефіцієнт потужності та як його можна змінювати для підвищення потужності, що виділяється в колі змінного струму?

1. Аналог закону Ома для активного опору та котушки індуктивності

Для змінного струму використовують як максимальні значення $U_m,\ I_m$, так і діючі (ефективні) значення $U,\ I$. Формули мають однаковий вигляд, якщо замість активного опору врахувати індуктивний опір котушки.

Для активного опору $R$:

або для діючих значень:

Напруга й струм на резисторі змінюються синфазно, тобто кут зсуву фаз:

Для котушки індуктивності з індуктивністю $L$ вводять індуктивний реактивний опір:

Тоді аналог закону Ома для котушки:

або для діючих значень:

У чисто індуктивному елементі струм відстає від напруги на кут:

У комплексній формі:

Для послідовного RL-контуру повний опір становить:

а закон Ома для всього кола:

Кут зсуву фаз між загальною напругою і струмом:

2. Активна, реактивна та повна потужність у RL-контурі

У формулах нижче $U$ та $I$ — діючі значення напруги і струму.

Активна потужність $P$ — це потужність, яка перетворюється на тепло в активному опорі:

Для RL-контуру:

Також:

Одиниця вимірювання — ват $(\text{Вт})$.

Реактивна потужність $Q$ характеризує періодичний обмін енергією між джерелом і магнітним полем котушки:

Для індуктивного елемента:

або:

Для котушки реактивна потужність вважається додатною:

Одиниця вимірювання — вольт-ампер реактивний $(\text{вар})$.

Повна потужність $S$ визначається як добуток діючих значень напруги та струму:

Також:

Повна, активна і реактивна потужності пов’язані рівністю:

Одиниця вимірювання — вольт-ампер $(\text{ВА})$.

3. Коефіцієнт потужності та способи його підвищення

Коефіцієнт потужності — це величина, що показує, яка частина повної потужності перетворюється на активну:

Для послідовного RL-контуру: