Однофазный переменный ток

• Однофазный синусоидальный ток

• Переменным током (напряжением, ЭДС и т.д.)   называется ток (напряжение, ЭДС и т.д.), изменяющийся во времени.

• Общие сведения

• Токи, значения которых повторяются через равные промежутки времени в одной и той же последовательности, называются  периодическими

• Общие сведения

• Цепями переменного синусоидального тока называют электрические цепи, в которых ЭДС, напряжения и токи изменяются во времени по синусоидальному закону

• Общие сведения

i= I m sin(ωt+ψ)

i= I m sin (ωt+ψ)

• Параметры переменного тока

• i —  мгновенное значение тока, I m — его амплитуда, ω — угловая частота, ψ —  начальная фаза

• Мгновенное значение тока i (напряжения u , э.д.с. е ) – значение в любой момент времени

• Амплитудное значение тока I m ( U m , Е m ) – максимальное амплитудное значение

• Параметры переменного тока

• Период Т – промежуток времени, в течение которого ток совершает полное колебание и принимает прежнее по величине и знаку мгновенное значение.

Единицы измерения: - секунда (с); - миллисекунда (мс);

- микросекунда (мкс)

• Параметры переменного тока

Амплитуда и период

• Параметры переменного тока

• Угловая частота ω – характеризует скорость вращения катушки генератора в магнитном поле ω =2π/Т

Единицы измерения: рад/с

• Параметры переменного тока

α = ωt

о’

α – угол между плоскостью катушки генератора и нейтральной плоскостью ОО’

• Параметры переменного тока

• Параметры переменного тока

• Циклическая частота f – величина, обратная периоду Т, характеризует число полных колебаний тока за 1 с

f = 1/Т Единицы измерения: Герц (Гц)

Исходя из ω =2π/Т и f = 1/Т получим: ω =2π f Промышленная частота f = 50 Гц , что соответствует ω = 314 рад/с

• Параметры переменного тока

• Действующее значение переменного тока I ( E, U ) – значение силы тока (напряжения, э.д.с.) в √2 раз меньше амплитудного значения

I = I m | √2

• Параметры переменного тока

Величина действующего значения переменного тока равна величине постоянного тока, который, проходя через одно и то же сопротивление в течение одного времени, что и рассматриваемый переменный ток, выделяет одинаковое с ним количество теплоты.

• Параметры переменного тока

• Фаза – значение аргумента синусоидальной функции (ωt+ψ е1 ) и (ωt+ψ е2 ) , рисунки 1, 2

• Параметры переменного тока

0; ψ е2 Параметры переменного тока " width="640"

• Начальная фаза – значение фазы в начальный момент времени (t=0) ψ е1 и ψ е2 ( ψ е1 0; ψ е2

• Параметры переменного тока

• Угол сдвига фаз φ - разность фазовых углов, равная разности начальных фаз двух синусоидальных величин одной частоты Для синусоидальных ЭДС  е1  и  е2 (рисунки 1 и 2) угол сдвига фаз: φ = (ωt+ψ е1 ) - (ωt+ψ е2 ) = ψ е1 - ψ е2

• Параметры переменного тока

• Векторная диаграмма – это совокупность векторов, соответствующих нулевому моменту времени, изображающих синусоидальные ЭДС, напряжение и ток одинаковой частоты

• Векторная диаграмма

Примеры векторных диаграмм токов и напряжений

• Векторная диаграмма

• Векторные диаграммы служат для определения соотношений между действующими значениями напряжений и токов
• Векторные диаграммы строятся для действующих значений (уменьшение амплитудного значения в √2 раз)

• Векторная диаграмма

• - значительно упростить действия над синусоидальными величинами;

• - наглядно показать начальные фазы синусоидальных величин и сдвиг фаз между ними;

• Метод построения векторных диаграмм позволяет:

• - сложение и вычитание мгновенных значений величин можно заменить сложением и вычитанием векторов;

• - длины векторов соответствуют действующим значениям тока, напряжения и ЭДС

• Метод построения векторных диаграмм позволяет:

• Какой ток называется переменным?
• Перечислите параметры переменного синусоидального тока, назовите единицы измерения.
• Что такое действующее значение переменного тока (эдс, напряжения и др.)?
• Что такое векторная диаграмма?
• Каково назначение векторных диаграмм?

• контрольные вопросы

• http://model.exponenta.ru/
• http://www.treugoma.ru/
• http://www.hardtech.ru/
• http://electroandi.ru/
• http://www.ngpedia.ru/

• Используемые ресурсы