Особливості змінного струму. Період і частота змінного струму
Основні поняття про змінний струм
Постійний струм являє собою упорядкований усталений рух заряджених часток. Якщо ці частки ще виконують коливальний рух, то струм буде змінний. Таким чином, змінний струм - це струм, який з часом змінює свою величину та напрямок. Змінний струм, який через деякий проміжок часу повторюється, називається періодичним
,
де 
- період часу - це проміжок часу, за який струм повністю змінюється, або це час, за який відбувається одне повне коливання, с
Кількість періодів в одиницю часу, тобто величина зворотна періоду, називаються частотою - 
.
Звідси 
, тому при 
Гц, Т=0.02с
Герц - це одиниця вимірювання частоти. Прийнята в ім’я німецького фізика, який експериментально доказав існування електромагнітних хвиль у другій половині 18 століття, що підтвердило електромагнітну теорію світла та дало поштовх виникненню радіотехніці.
У країнах СНД, Європи та Азії використовують змінний струм з стандартною частотою 50 Гц. Зниження частоти небажано, наприклад, при 48 Гц лампи розжарювання помітно для очей починають блимати. А збільшення частоти небажано, тому що пропорційно частоті зростає ЕРС самоіндукції, яка заважає передачі енергії по проводам. Але це не відноситься до передачі енергії в невеликій кількості без проводів за допомогою електромагнітних хвиль, тому в радіотехніці використовують високі частоти: від 105 Гц (довгі хвилі) до 3*1010 Гц (короткі хвилі). Для устаткування електронагріву - від 50 Гц до 50 МГц. У міжміському зв’язку - до 150 кГц, у мобільному зв’язку - 880÷2000 МГц. Для високочастотних пристроїв вводять поняття довжини хвилі - це величина, яка чисельно дорівнює відстані, яку проходе хвиля за час одного періоду:
|
|
|
При визначенні довжини хвилі змінного струму швидкість вважають рівною швидкості світла у вакуумі. З цією швидкістю розповсюджуються електромагнітні хвилі у просторі або уздовж повітряних ЛЕП (у кабельних ЛЕП швидкість зменшується приблизно у 10 раз). Тоді довжина хвилі змінного струму при частоті 50 Гц буде 6000 км, а при частоті 3*1010Гц - 1см.
В США, наприклад, використовують частоту 60 Гц.
Відкриттю змінного струму ми зобов’язанні руському вченому І.Ф.Усагіну, який у 1882 році сконструював потужний трансформатор змінного струму. Це відкриття сприяло широкому упровадженню в електротехніку змінного струму й розв’язанню проблеми передачі електроенергії на великі відстані.
Змінний струм у техніці має величезне практичне значення. Досить сказати. що майже вся електроенергія виробляється у вигляді енергії змінного струму.
Основною перевагою змінного струму перед постійним є можливість просто і з малими втратами енергії перетворювати напругу (трансформувати), отримуючи високу для передачі електроенергії на великі відстані та низьку для передачі електроенергії на маленькі відстані для живлення споживачів. Постійний струм, необхідний у промисловості, транспорті, зв’язку. Його можливо отримати шляхом випрямлення змінного струму. Крім того, електричні машини змінного струму мають більш просту конструкцію, надійніше в роботі й простіше в експлуатації ніж машини постійного струму.
|
|
|
Змінним називають струм, зміни якого за величиною та за напрямком повторюються у тій самій послідовності через рівні проміжки часу.
Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!