Особенности синусоидального тока

Cмотрите так же…Шпаргалки по электротехнике и электроникеЗакон Ома для замкнутой цепи и для участка цепиЗаконы Кирхгофа для цепи постоянного токаРасчет простых цепей при различных схемах соединения потребителейПонятие о сложной электрической цепиМощность, работа и потери КПД электрических цепейСинусоидальный ток и его основные параметрыСпособы представления синусоидального токаРезисторное сопротивление в цепи синусоидального токаКонденсатор в цепи синусоидального токаИндуктивность в электрической цепиЗакон электромагнитной индукцииИндуктивность в цепи синусоидального токаВзаимоиндуктивность в магнитосвязанных цепяхЗаконы Кирхгофа для цепей синусоидального токаЗакон Ома и сопротивления цепи синусоидального тока с последовательным соединением элементов R, L,CПонятие о резонансе напряженийРезонанс напряжений и его признакиЗакон Ома и проводимость цепи синусоидального тока с параллельным соединением ветвей R-L, L-CПонятие о резонанс токовМгновенная мощь цепи синусоидального токаАктивная, реактивная и полная мощность цепей синусоидального токаКоэффициент мощности и его экономическое значениеПолучение трехфазной системы ЭДС и способы представленияСоединения обмоток трехфазных генераторовСоединения приемников в трехфазных цепяхМощность трехфазных цепейТрансформаторыРабота трансформаторов в различных режимахПотери и КПД трансформаторовУстройство, схемы и группы соединения обмоток трехфазных трансформаторовНазначение, схема и работа автотрансформатораНазначение, схема и работа импульсного трансформатораМашины постоянного токаАсинхронные электродвигателиСинхронные электродвигателиПускорегулирующая аппаратураВыбор типа и мощности электродвигателяПровода и кабели, выбор сечения проводовЗащитное заземлениеЭлектронно-дырочный переходДиоды, тиристорыТранзисторыОсновные логические операции и их реализацияТриггерыОднофазные неуправляемые выпрямителиТрехфазные выпрямители: нулевой, мостовойФильтры(C, L, LC, RC), коэффициент пульсацийОднофазные и трехфазные управляемые выпрямителиAll Pages

Page 7 of 49

Синусоидальный ток и его основные параметры

Синусоидальный ток представляет собой функцию времени.

То есть в отличие от постоянного тока его значение меняется с течением времени. Основными характеристиками синусоидального тока являются. Амплитуда частота и начальная фаза.

Частота f это количество колебаний в единицу времени.

За единицу времени в системе СИ принимается одна секунда. Таким образом, количество колебаний за секунду это и есть частота синусоидального тока. И измеряется она в Герцах.

Величина обратная частоте называется периодом колебания T=1/f (с). Определение периода звучит так период это время полного колебания. Если представить себе маятник часов, то период это время за которое он совершит движение из одного крайнего положения в другое и обратно.

Амплитуда синусоидального тока – это максимальное значение тока, которое он достигает за период колебания. Опять же, если рассматривать на примере маятника, то амплитуда это расстояние от положения равновесия до одного из крайних положений.

Начальная фаза синусоидального тока – это то время, на которое отстает либо опережает синусоида начальный момент времени. Представим две синусоиды одна, из которых начинается условно в нуле а другая в 1.

То можно сказать, что вторая синусоида отстаёт по фазе от первой. Если обе синусоиды начинаются в одной точке то можно сказать что они синфазные, то есть имеют одну фазу. При этом они обе могут отставать от начального момента времени на одну и ту же величину, то есть иметь одинаковую начальную фазу.

Математически синусоидальный ток описывается уравнением:

i=Im*sin(wt+j) ,

где i- мгновенное значение тока это величина тока в определенный момент времени с учетом частоты и начальной фазы тока.

Im   – амплитуда тока.

j- начальная фаза.

w     – угловая частота выражается как угловая частота –

Синусоидальный ток характеризуется амплитудой Im и периодом T.

Энергетические характеристики синусоидальных сигналов обычно описываются действующими значениями тока I, равными среднеквадратичному за период значению:

Аналогично вводятся действующие значения напряжения U и напряжения ЭДС E.

Действующие значения наиболее часто используют для характеристики интенсивности синусоидальных сигналов: электроизмерительные приборы проградуированы так, что они показывают действующие значения синусоидальных токов и напряжений. Для синусоидальных величин вычисление интеграла в последнем выражении приводит к соотношениям:Переменный ток (англ. alternating current — AC) — электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению или, в частном случае, изменяется по величине, сохраняя своё направление в электрической цепи неизменным.В быту для электроснабжения переменяется переменный, синусоидальныйток.Синусоидальный токпредставляет собой ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону (Рисунок 1):Рисунок 1

Максимальное значение функции называют амплитудой.

Её обозначают с помощью заглавной (большой) буквы и строчной буквы m — максимальное значение. К примеру:амплитуду тока обозначают lm;амплитуду напряжения Um.Период Т— это время, за которое совершается одно полное колебание.Частота fравна числу колебаний в 1 секунду (единица частоты f — герц (Гц) или с-1)f = 1/TУгловая частота ω(омега) (единица угловой частоты — рад/с или с-1)ω = 2πf = 2π/TАргумент синуса, т. е.

(ωt + Ψ), называют фазой. Фаза характеризует состояние колебания (числовое значение) в данный момент времени t.Любая синусоидально изменяющаяся функция определяется тремя величинами: амплитудой, угловой частотой (ω) и начальной фазой Ψ (пси)В странах СНГ и Западной Европе наибольшее распространение получили установки синусоидального тока частотой 50 Гц, принятой в энергетике за стандартную. В США стандартной является частота 60 Гц.

Диапазон частот практически применяемых синусоидальных токов очень широк: от долей герца, например в геологоразведке, до миллиардов герц в радиотехнике.Синусоидальные токи и ЭДС сравнительно низких частот (до нескольких килогерц) получают с помощью синхронных генераторов (их изучают в курсе электрических машин). Синусоидальные токи и ЭДС высоких частот получают с помощью ламповых или полупроводниковых генераторов (подробно рассматриваемых в курсе радиотехники и менее подробно — в курсе ТОЭ). Источник синусоидальной ЭДС и источник синусоидального тока обозначают на электрических схемах так же, как и источники постоянной ЭДС и тока, но обозначают их е и j (или e(t) и j(t)).Обратите внимание!При обозначении величин на схемах или в расчетах важен регистр букв, то есть заглавные буквы (E,I,U…) или строчные (e, i ,u…).

Так как строчными буквами принято обозначать мгновенное значение, а заглавными могут обозначаться действующее значение величины (подробнее о действующем значении в следующей статье).Переменный ток – это ток, который периодически изменяется как по модулю, так и по направлению.Появляется переменный ток благодаря электромагнитной индукции. Электромагнитная индукцияэто явление возникновения тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока проходящего через него. Чтобы понять, как именно возникает ток, представим себе рамку (кусочек проволоки прямоугольной формы), которая находится под воздействием магнитного поля B.

Пока рамка находится в покое, тока в ней нет.Но как только мы начнём её поворачивать, электроны, которые находятся в рамке, начнут перемещаться вместе с ней, то есть двигаться в магнитном поле.

Вследствие этого магнитное поле начинает действовать на электроны, заставляя их двигаться по рамке. Чем больше линий магнитного поля пронизывает рамку, тем сила действующая на электроны больше, с