Ток, изменяющийся во времени по значению и направлению, называется переменным

 

Основные понятия и определения, оносящиеся к переменному току.

 

Синусоидальные величины характеризуются следующими основными параметрами: периодом, частотой, амплитудой, начальной фазой или сдвигом фаз.

Через постоянный промежуток времени, называемый периодом изменения тока повторяются. Число периодов в секунду называется частотой, и она изменяется в герцах (Гц).

Если рамка имеет только активное сопротивление, то ток, который возникает в контуре под действием ЭДС индукции, с течением времени будет меняться, как и сама ЭДС.

Рис. 1 График синусоидальной величины

 

 

Период и частота связаны зависимостью:

T = 1 / f

В большинстве стран частота переменного тока составляет 50 Гц.

 

Значение величины в данный момент времени называют мгновенным.

 

Амплитуда - наибольшее значение синусоидальной величины.

Амплитуды тока, напряжения и ЭДС обозначают прописными буквами с индексом: Im, Um, Em, а их мгновенные значения - строчными буквами i, u, e.

 

Мгновенное значение синусоидальной величины, например тока, определяют по формуле:

 

i = Imsin(ω t + ψ)

 

, где ω t + ψ — фаза-угол, определяющий значение синусоидальной величины в данный момент времени; ψ - начальная фаза, т. е. угол, определяющий значение величины в начальный момент времени.

 

Синусоидальные величины, имеющие одинаковую частоту, но разные начальные фазы, называются сдвинутыми по фазе.

-21-

 

Рис. 2 Графики синусоидальных тока и напряжения, сдвинутых по фазе

Рис. 3 Графики синусоидальных тока и напряжения, совпадающих по фазе

Разница начальных фаз φ = ψ i − ψ u определяет угол сдвига фаз. На рис. 2 приведены графики синусоидальных величин (тока, напряжения), сдвинутых по фазе.

Когда же начальные фазы двух величин равны ψ i = ψ u, то разница ψ i − ψ u = 0 и, значит, сдвига фаз нет φ = 0 (рис. 3).

Эффективность механического и теплового действия переменного тока оценивается действующим его значением.

 

Действующее значение переменного тока равно такому значению постоянного тока, который за время, равное одному периоду переменного тока, выделит в том же сопротивлении такое же количество тепла, что и переменный ток.

Действующее значение обозначают прописными буквами без индекса: I, U, E.

Для синусоидальных величин действующие и амплитудные значения связаны соотношениями:

I= Im /√ 2; U= Um /√ 2; E= Em √ 2

Действующие значения тока и напряжения измеряют амперметрами и вольтметрами переменного тока, а среднее значение мощности — ваттметрами.