Переменный ток характеризуется периодом, амплитудой и частотой.
Промежуток времени, на протяжении которого совершается полный цикл изменения тока, называется периодом. Период обозначается буквой Т и измеряется в секундах.
Максимальное значение переменного тока (ЭДС или напряжения) называется его амплитудой или амплитудным значением тока. Общепринятые обозначения амплитуд тока, ЭДС и напряжения - Im, Em и Um.
Значение переменного тока (ЭДС, напряжения), соответствующее любому выбранному моменту времени, называется его мгновенным значением (i, u, е соответственно).
Мгновенное значение тока, как и амплитудное его значение, легко определить с помощью графика. Для этого из любой точки на горизонтальной оси, соответствующей интересующему нас моменту времени, проведем вертикальную линию до точки пересечения с кривой тока; полученный отрезок вертикальной прямой определит значение тока в данный момент, т. е. мгновенное его значение.
Число полных периодов, совершаемых током в 1 секунду, называется частотой переменного тока и обозначается латинской буквой f. Чтобы определить частоту переменного тока, т. е. узнать, сколько периодов своего изменения ток совершил в течение 1 секунды, необходимо 1 секунду разделить на время одного периода f = 1/T. Частота переменного тока измеряется единицей, называемой герцем.
При определении сопротивления различных цепей переменному току использовать еще одна вспомогательную величину, характеризующую переменный ток, так называемую угловую или круговую частоту.
|
|
|
Круговая частота обозначается буквой ω, измеряется в радианах и связана с частотой соотношением
ω = 2πf
В общем виде в момент времени t=0 мгновенное значение переменных величин можно записать в виде:
i = Im sin ωt ,
u = Um sin ωt,
е = Еm sin ωt.
При этом начальный период времени t=0 совпадает с нулевыми значениями функций. Но в общем случае на оси времени можно выбрать любой момент отсчета, тогда формулы мгновенных значений будут иметь вид:
i = Im sin(ωt + φi),
u = Um sin(ωt +φu),
е = Еm sin(ωt +φе),
где φi, φu, φе – начальный фазовый угол или начальная фаза.
Временно́й сдвиг между максимальными значениями в разных витках определяется разностью фаз:
Если для синусоидальных величин разность фаз равна ±π, то они противоположны по фазе, если начальные фазы одинаковые и их разность равна 0, то это означает. Что они совпадают по фазе.
При расчетах цепей переменного тока, а также при электрических измерениях неудобно пользоваться мгновенными или амплитудными значениями токов и напряжений из-за емких расчетов. Для этих целей ввели понятие действующих значений тока, напряжения.
|
|
|
Действующее значение переменного тока равно такому постоянному току, который, проходя через то же сопротивление, что и переменный ток, за то же время выделяет такое же количество энергии.
Электрические приборы показывают действующие значения переменных величин, которые обозначаются прописными буквами без индексов (I, U, Е).
; 
; 
Вопросы для самопроверки:
- Объясните понятие «переменный ток».
- Что такое амплитуда переменного тока?
- Что такое частота тока? Единицы измерения частоты?
- Что такое угловая частота? Единицы измерения угловой частоты?
- Что такое разность фаз?
- В чем разница между действующими и амплитудными значениями синусоидальных величин?
- Запишите и расшифруйте математическое выражение мгновенного синусоидального тока.
- Запишите и расшифруйте математическое выражение мгновенного синусоидального напряжения.
Практическая часть:
Пример 1. Определите угловую частоту, если частота сети равна 50Гц? 60Гц? 1кГц?
Пример 2. Амперметр показывает значение 10А. Определите амплитудное (максимальное) значение тока и запишите мгновенное значение тока (фазовый угол равен нулю).
Пример 3. Мгновенное значение напряжение равно u=282sin(ωt-47°). Определить действующее значение и начальную фазу напряжения.
|
|
|
Домашнее задание:
1. Записать в конспект дату и тему занятия.
2. В конспекте записать решение практической части занятия
3. Скан копию или фото выполненных заданий, вопросы отправляем в личные сообщения преподавателю
Учебник А.С.Касаткин, М.В.Немцов. – 8-е изд., испр.-М. : Издательский центр «Академия», 2003.-544 с.
Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 94; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!