Основные параметры цепей переменного тока.

 

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК.

СИГНАЛЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА:

1. T – ПЕРИОД _ [с]

2. f – ЧАСТОТА _ f = 1/T _ [Гц]

3. I_m – АМПЛИТУДА _ [A] или [B]

4. i – МГНОВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ТОКА В ЛЮБОЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ _ i = I_m * sin ωt

5. ω – УГЛОВАЯ ЧАСТОТА _ ω = 2πf _ [рад/с]

6. I_ср = 0,637 * I_m

I_д = 0,707 * I_m

Все приборы измеряют действующее значение тока.

7. φ₀ – НАЧАЛЬНАЯ ФАЗА

8. СДВИГ ФАЗ

____________________________________________________

 

где Т – период – время одного полного колебания.

Измеряется в секундах.

f – линейная частота – количество колебаний в секунду.

Измеряется в герцах.

 

Угловая частота.

Период и линейная частота обратно пропорциональны.

– амплитуда (соответственно тока, напряжения, ЭДС) – максимальное отклонение от 0 или от точки равновесия.

– мгновенное значение сигнала (соответственно тока, напряжения, ЭДС) – это значение сигнала в определённый момент времени.

 

Если синусоида выходит из 0, то она имеет нулевую начальную фазу.

В этом случае мгновенное значение сигнала определяется по формуле:

где – это фаза или фазовый угол сигнала.

 

Если синусоида выходит не из 0, то она имеет начальную фазу и в этом случае мгновенное значение сигнала записывается по формуле:

где – это фаза или фазовый угол сигнала.

 

Если два синусоидальных сигнала имеют разные начальные фазы, то между ними существует сдвиг фаз.

Сигналы совпадают по фазе, если сдвиг фаз между ними равен 0.

Сигналы находятся в противофазе, если сдвиг фаз между ними составляет .

 

В цепях переменного тока измерительные приборы показывают действующее значение сигналов.

Действующее значение переменного тока равно значению такого эквивалентного постоянного тока, который, проходя через то же сопротивление, что и переменный ток, выделяет в нём за период такое же количество тепла.

Действующее значение сигнала связано с его амплитудой через определённый числовой коэффициент.

Среднее значение тока равно отношению количества электричества, проходящего через поперечное сечение проводника за пол периода, к длительности этого пол периода.

Между средним значением сигнала и амплитудой существует связь через коэффициент по формуле:

 

Цепь переменного тока с резистором.

ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ.

В цепи с резистором ток всегда направлен вправо.

____________________________________________________

На активном элементе – резисторе – нет сдвига фаз между током и напряжением. Угол сдвиг фаз равен 0.

 

Цепь переменного тока с индуктивностью.

ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ИНДУКТИВНОСТЬЮ.

В цепи с индуктивностью напряжение опережает ток на 90°.

____________________________________________________

На катушке индуктивности ток отстаёт от напряжения на .

Сдвиг фаз между током и напряжением составляет .

Ток отстаёт, т.к. зарядам, образующим этот ток, нужно время, чтобы пройти по всем веткам катушки.