Основные параметры для синусоидального тока

Переменный синусоидальный ток

Переменный ток – это ток, периодически изменяющийся как по абсолютной величине, так и по направлению. Переменный ток возникает за счет электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция – это явление возникновения тока в замкнутой цепи при изменении проходящего через нее магнитного потока. Чтобы точно понять, как возникает ток, представьте себе рамку (отрезок прямоугольной проволоки) под действием магнитного поля B .

Пока рамка покоится, тока в ней нет. Но как только мы начнем его вращать, электроны, находящиеся в рамке, начнут двигаться вместе с ним, то есть двигаться в магнитном поле. В результате магнитное поле начинает действовать на электроны, заставляя их двигаться вдоль рамки. Чем больше силовых линий магнитного поля пронизывает рамку, тем больше сила, действующая на электроны, а значит, и электрический ток. Получается, что ток достигает максимума в момент, когда петля перпендикулярна магнитному полю (большинство линий пронизывает петлю), и равна нулю, когда она параллельна (наименьшее количество линий пронизывает петлю). Следовательно, изменяется и сила, действующая на электроны. Пройдя момент, когда рамка параллельна вектору магнитной индукции В, ток в ней начинает течь в обратном направлении.

Ток, полученный при вращении рамки, изменяется во времени, описывает синусоиду, то есть является синусоидальным. Синусоидальный переменный ток является частным случаем периодического переменного тока. Закон, описывающий изменение силы, имеет вид:

Амплитуда Im является наибольшей абсолютной величиной, которую может принимать периодически изменяющийся ток.

Начальная фаза ψ – это аргумент синусоидального тока (угла), отсчитываемый от точки перехода тока через ноль до положительного значения.

Время, в течение которого ток в проводнике дважды меняет направление, называется периодом Т. Период измеряется в секундах.

Циклическая частота f является обратной величиной периода. Измеряется в герцах, в домашней розетке цикловая частота тока 50 Гц, ее еще называют промышленной частотой. При этой частоте период тока, это означает, что за две сотые секунды ток в нашей розетке дважды меняет направление.

Угловая частота ω показывает, насколько быстро изменяется фаза тока, и определяется как

Среднее значение Iср синусоидального тока за период Т определяется из геометрических представлений: площадь прямоугольника с основанием Т/2 и высотой Iср равна площади ограниченной кривой тока:

После упрощения получаем формулу:

Действующее значение синусоидального тока определяется из энергетических представлений: эффективный ток равен такому постоянному току I, который в активном сопротивлении R за период Т выделяет столько же энергии, сколько заданный ток i значение является своего рода аналогией между переменным током и постоянным током. Для синусоидального тока действующее значение определяется по формуле:

Это основные сведения о синусоидальном переменном токе.

Переменный электрический ток

Переменный ток

(AC, аббревиатура от англ. AC AC) — электрический ток, изменяющийся по величине и направлению с определенной периодичностью. В электротехнике принято использовать символ тильды (

Источниками переменного тока являются генераторы переменного тока, создающие переменную электродвижущую силу, изменение величины и направления которой происходит через определенные промежутки времени.

Коэффициент амплитуды и коэффициент формы

Для облегчения вычислений, связанных с измерением эффективных значений с искаженными формами сигналов, используются коэффициенты, связывающие амплитуду, среднеквадратичное значение и среднее скорректированное значение.

Крест-фактор

— отношение между значением амплитуды и квадратным корнем.
Для синусоидального тока и напряжения коэффициент амплитуды равен K
A = √2 ≈ 1,414 Для треугольного или пилообразного тока и напряжения коэффициент амплитуды
К
А = √3 ≈ 1,732
К
А=1

Способы представления электрических цепей синусоидального тока

На практике существует три основных способа представления синусоидального тока:

1. Аналитический способ.
2. График времени.
3. Графический метод.

При использовании метода аналитического представления выражения для основных параметров схемы имеют следующий вид:

Электричество:

$I(t) = Imsin(wt+ji)$

Для напряжения:

$U(t) = Umsin(wt+ju)$

Для электродвижущей силы:

$e(t) = Emsin(wt+je)$

где Im – амплитуда электрического тока; Um — амплитуда напряжения; Em – амплитуда электродвижущей силы; ji, ju, je — начальные фазы тока, напряжения и ЭДС; w — угловая частота синусоидального тока.

Временная диаграмма представляет собой графическое представление синусоидальной величины в фиксированной шкале в зависимости от времени:

$i(t) = Imsin(wt+ji)$

Рисунок 2. Схема. Author24 — онлайн-биржа студенческих работ

При использовании графоаналитического метода представления величины отображаются в виде вращающегося вектора, как показано на рисунке ниже.

Рисунок 3. Вращающийся вектор. Author24 — онлайн-биржа студенческих работ

Предполагается, что вращение происходит против часовой стрелки с частотой w, модуль вектора является значением амплитуды, а проекция на вертикальную ось является мгновенным значением модуля. Набор векторов, представляющих ток, напряжение и электродвижущую силу, называется векторной диаграммой. Сами векторные величины отмечены точкой вверху. Использование векторных диаграмм значительно упрощает анализ электрических цепей синусоидального тока и делает его более наглядным.

Вынужденные колебания. Резонанс

Вынужденные колебания незатухают. Поэтому необходимо восполнять потери энергии за каждый период колебаний. Для этого необходимо воздействовать на колеблющееся тело периодически изменяющейся силой. Вынужденные колебания совершаются с частотой, равной частоте изменения внешней силы.

Амплитуда вынужденных механических колебаний достигает максимального значения, если частота вынуждающей силы совпадает с частотой колебательной системы. Это явление называется резонансом.

Периодический переменный ток

Основными параметрами переменного тока являются период, частота и амплитуда.

Представьте, что Т переменный ток пройдет цикл изменений и вернется к своему первоначальному значению. Следующий цикл также займет столько же времени
Т . Этот ток называется периодический переменный ток, и значение Т — период текущий. Это кратчайший период времени, после которого повторяются изменения тока и напряжения. Период измеряется в секундах.

Обратная величина периода называется частотой текущий (ф). Он показывает количество периодов (полных колебаний), которые проходит ток в единицу времени. Измеряется в герцах (Гц). f = 1/Т

Читайте также: Температура паяльника для мягкой пайки с использованием термометра и активатора жала

Переменный ток изменяется с частотой 1 Гц, если период равен 1 с.

В России, как и в большинстве стран мира, стандартная частота переменного тока в электротехнике составляет 50 Гц. В США и Канаде — 60 Гц. В Японии используются оба варианта. В западной части используется частота 60 Гц, а в восточной 50 Гц. Произошло это потому, что в 1895 году для Токио были закуплены генераторы немецкой фирмы AEG, а чуть позже для Осаки — американские генераторы фирмы General Electric. Так как приводить эти сети к одному стандарту оказалось очень дорого, все оставили как было, а между сетями установили четыре преобразователя частоты.

Величина тока в данный момент времени называется мгновенным значением переменного тока.

Его максимальное значение называется амплитудой и указывается

Особенности синусоидального тока

 

Синусоидальный ток и его основные параметры

Синусоидальный ток является функцией времени.

Это означает, что, в отличие от постоянного тока, значение изменяется во времени. Основные характеристики синусоидального тока. Амплитудная частота и начальная фаза.

Частота f — это число колебаний в единицу времени.

Единицей времени в системе СИ является одна секунда. Таким образом, число колебаний в секунду есть частота синусоидального тока. И измеряется в герцах.

Обратная величина частоты называется периодом колебаний 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 переходит из одного крайнего положения в другое и обратно.

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

Начальная фаза синусоидального тока – это время, на которое синусоида отстает или опережает начальное время. Представьте себе две синусоиды, одна из которых условно начинается с нуля, а другая — с 1.

Так что можно сказать, что вторая синусоида отстает от первой по фазе. Если обе синусоиды начинаются в одной точке, можно сказать, что они синфазны, то есть имеют фазу. При этом оба могут максимально отставать от первого момента, то есть иметь одинаковую стартовую фазу.

Математически синусоидальный ток описывается уравнением:

i=Im*sin(wt+j) ,

где мгновенное значение тока есть величина тока в конкретный момент времени с учетом частоты и начальной фазы тока.

Im – текущая амплитуда.

j- начальная фаза.

w – угловая частота, выраженная как угловая частота –

Синусоидальный ток характеризуется амплитудой Im и периодом T.

Энергетические характеристики синусоидальных сигналов обычно описывают текущими значениями тока I, равными среднему значению периода:

Таким же образом вводятся действующие значения напряжения U и напряжения ЭДС Е.

Среднеквадратичное значение чаще всего используется для характеристики интенсивности синусоидальных сигналов: электроизмерительные приборы калибруются для отображения среднеквадратичных значений синусоидальных токов и напряжений. Для синусоидальных величин вычисление интеграла в последнем выражении приводит к следующим соотношениям: Переменный ток (англ alternating current — AC) — это электрический ток, меняющийся во времени по величине и направлению или, в частном случае, меняющийся по порядку величины, сохраняя при этом свое направление в электрическом, цепь остается неизменной. В быту переменный ток заменяется источником питания. Синусоидальный ток — это ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону (рис. 1): Рис. 1

Максимальное значение функции называется амплитудой.

Обозначается прописной (заглавной) буквой и строчной буквой m — максимальное значение. Например: текущая амплитуда обозначается lm; амплитуда напряжения Um. Период Т — это время, в течение которого происходит полное колебание. Частота f равна числу колебаний за 1 секунду (единицей частоты f является герц (Гц) или с-1) f = 1 / Угловая частота ω(омега) (единицей угловой частоты является рад/с или s-1) ω = 2πf = 2π/T Аргумент синуса, т.е.

(ωt + Ψ) называется фазой. Фаза характеризует состояние колебаний (численное значение) в данный момент времени t Любая синусоидальная изменяющаяся функция определяется тремя величинами: амплитудой, угловой частотой (ω) и начальной фазой Ψ (psi) В странах СНГ и Западной Европы синусоидальная токовые установки частотой 50 Гц, принятые в энергетике за стандарт. В США стандартная частота составляет 60 Гц.

Диапазон частот практически используемых синусоидальных токов очень широк: от долей герц, например в геологоразведке, до миллиардов герц в радиотехнике. Синусоидальные токи и ЭДС относительно низких частот (до нескольких килогерц) получают с помощью синхронных генераторов (изучаются в курсе электрических машин). Синусоидальные токи и ЭДС высокой частоты получают с помощью ламповых или полупроводниковых генераторов (подробно в курсе радиотехники и менее подробно в курсе ТОЭ). Источник синусоидальной ЭДС и источник синусоидального тока обозначаются на электрических схемах так же, как источники постоянной ЭДС и тока, но обозначаются буквами е и j (или е(t) и j(t)). Когда величины должны быть указаны на диаграммах или в расчетах, важен регистр букв, то есть прописные (E, I, U…) или строчные (e, i, u…).

Так как мгновенное значение принято указывать строчными буквами, а действующее значение величины можно указывать прописными буквами (подробнее о действующем значении в следующей статье) Переменный ток — это ток, который периодически изменяется как по абсолютной величине, так и по в направлении Переменный ток проявляется за счет электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция – это явление возникновения тока в замкнутой цепи при изменении проходящего через нее магнитного потока. Чтобы точно понять, как возникает ток, представьте себе рамку (отрезок прямоугольной проволоки) под действием магнитного поля В.

Пока рамка покоится, тока в ней нет. Но как только мы начнем его вращать, электроны, находящиеся в рамке, начнут двигаться вместе с ним, то есть двигаться в магнитном поле.

В результате магнитное поле начинает действовать на электроны, заставляя их двигаться вдоль рамки. Чем больше силовых линий магнитного поля проходит через рамку, тем больше сила, действующая на электроны, при этом

Синусоидальный ток и его основные параметры

Синусоидальный ток является функцией времени. Это означает, что, в отличие от постоянного тока, значение изменяется во времени. Основные характеристики синусоидального тока. Амплитудная частота и начальная фаза.

Частота f — это число колебаний в единицу времени. Единицей времени в системе СИ является одна секунда. Таким образом, число колебаний в секунду есть частота синусоидального тока. И измеряется в герцах. Обратная величина частоты называется периодом колебаний 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 переходит из одного крайнего положения в другое и обратно.

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

Начальная фаза синусоидального тока – это время, на которое синусоида отстает или опережает начальное время. Представим две синусоиды, одна из которых начинается условно с нуля, а другая с 1. Можно сказать, что вторая синусоида отстает от первой по фазе. Если обе синусоиды начинаются в одной точке, можно сказать, что они синфазны, то есть имеют фазу. При этом оба могут максимально отставать от первого момента, то есть иметь одинаковую стартовую фазу.

Математически синусоидальный ток описывается уравнением:

Смотрите также: электрическая машина постоянного тока

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

Im – текущая амплитуда.

j – начальная фаза.

w — угловая частота, выраженная как угловая частота —

Синусоидальный ток характеризуется амплитудой Im и периодом T.

Формы представления синусоидальных электрических величин.

Любая синусоидально изменяющаяся электрическая величина (ток, напряжение, ЭДС) может быть представлена ​​в аналитической, графической и комплексной формах.

Один). Аналитическая форма представления

I = Im sin(ω t + ψi), u = Um sin(ω t + ψu), e = Em sin(ω t + ψe),

где I, u, e — мгновенные значения синусоидального тока, напряжения, ЭДС, т е значения в рассматриваемый момент времени;

Im, Um, Em – амплитуды синусоидального тока, напряжения, ЭДС;

(ω t + ψ) – фазовый угол, фаза; ω = 2 π/T – угловая частота, характеризующая скорость изменения фазы;

ψi, ψu, ψe – начальные фазы тока, напряжения, ЭДС, отсчитываемые от точки перехода синусоидальной функции через ноль в положительное значение до начала отсчета времени (t = 0). Начальная фаза может иметь как положительные, так и отрицательные значения.

Максимальное значение — сила — ток

Максимальное значение тока / называется током насыщения. Ток насыщения определяется количеством электронов, испускаемых за 1 с освещенным электродом. один

Максимальный ток увеличивается по мере увеличения емкости, пока не будет достигнуто насыщение. Тогда увеличение емкости не приводит к увеличению максимального тока, так как с увеличением емкости одновременно увеличиваются и длительность вспышки, и энергия разряда. Максимальная плотность тока при относительно низких средних плотностях может достигать тысяч ампер на квадратный сантиметр. Для достижения больших значений максимального тока необходимо уменьшить индуктивность и активное сопротивление цепи. Для этого следует использовать импульсные конденсаторы с малым коэффициентом самоиндукции. 2

Максимальное значение тока /ma si входной цепи можно рассчитать, пренебрегая сопротивлением обмотки реле r и приняв максимальное значение напряжения uvs. За максимальное значение напряжения во входной цепи, согласно правилам техники безопасности, следует принимать напряжение 36 В. 3

Максимальные значения силы тока следует указывать по данным в паспорте электродов. четыре

Максимальное значение силы тока пары в растворе без перемешивания составляет 42 мкА; в том же растворе при перемешивании достигает 133 мкА без остановки роста. Это свидетельствует о том, что при перемешивании раствора коррозионные пары, возникающие при знакопеременных напряжениях, работают примерно в 3 раза эффективнее. 5

Выбор реостата определяется максимальным значением тока и пределами регулирования. [7]

Наоборот, с увеличением R максимальное значение тока уменьшается, и при больших R о резонансе говорить не приходится. [восемь]

Ограничитель тока проверяется на максимальное значение тока нагрузки генератора. Повышая нагрузку на генератор с помощью реостата РБ, силу ограничиваемого тока контролируют амперметром А. Если сила тока выходит за установленные нормы, то регулируют ограничитель тока изменением натяжения пружины якоря . Ослабление натяжения пружины увеличивает величину ограниченного тока. [10]

Примеры резонанса

Если провести мокрым пальцем по краю стекла, стекло издаст звенящие звуки. Хотя это незаметно, палец иногда двигается и передает энергию стеклу короткими импульсами, заставляя стекло вибрировать

Стеклянные стенки также начинают вибрировать, если на них направить звуковую волну с частотой, равной ее собственной. Если амплитуда станет очень большой, стекло может даже разбиться. От резонанса во время пения Ф. И. Шаляпина дрожали (резонировали) хрустальные подвески люстр. Возникновение резонанса можно проследить в ванной комнате. Если тихо пропеть звуки разных частот, на одной из частот возникнет резонанс.

В музыкальных инструментах роль резонаторов выполняют части их корпуса. У человека тоже есть свой резонатор – это ротовая полость, которая усиливает издаваемые звуки.

Явление резонанса необходимо учитывать на практике. В одних ситуациях это может быть полезно, в других — навредить. Резонансные явления могут вызвать необратимые повреждения различных механических систем, например неправильно спроектированных мостов. Затем в 1905 году рухнул Египетский мост в Санкт-Петербурге, когда по нему проехал кавалерийский эскадрон, а в 1940 году рухнул Такомский мост в США.

Явление резонанса используют, когда с помощью малой силы необходимо добиться большого увеличения амплитуды колебаний. Например, тяжелый язычок большого колокола может раскачиваться сравнительно небольшой силой с частотой, равной собственной частоте колокола.

Синусоидальный ток и основные характеризующие его величины.

Синусоидальный ток и основные величины, его характеризующие.

Синусоидальный ток – это ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону (рис. 3.1):

(3.1)

Максимальное значение функции называется амплитудой.

Амплитуда тока указана
Я.
Период Т

это время, за которое совершается одно полное колебание.

Частота f —

число колебаний в 1 с (единица частоты
ф —
герц (Гц) или с-1):
(3.2)
Угловая частота (единица измерения угловой частоты — рад/с или с-1)

Аргумент синуса, т.е. (например

+), называется
фаза —
характеризует состояние колебаний (численное значение) в данный момент времени
т
.

Любая синусоидальная изменяющаяся функция определяется тремя величинами: амплитудой, угловой частотой и начальной фазой.

Синусоидальные токи и ЭДС с относительно низкими частотами (до нескольких килогерц) получают с помощью синхронных генераторов (их изучают в курсе электрических машин). Синусоидальные токи и ЭДС высокой частоты получают с помощью различных полупроводниковых генераторов (подробно в курсе радиотехники и менее подробно в курсе ТОЭ).

Источник синусоидальной ЭДС и источник синусоидального тока указывают на электрических схемах так же, как источники постоянной ЭДС и тока, но их обозначают
е
а также
дж
(или же
е (т)
а также
дж
(
т
)).

Средние и действующие значения синусоидально изменяющейся величины.

Ниже среднего

под синусоидальным изменением величины понимают ее среднее значение за полпериода. Средний ток

(3.4)

т е среднее значение синусоидального тока равно 2/ = 0,638 амплитуды. Так же,

Термин «эффективная стоимость» широко используется

синусоидальное изменяющееся значение (её ещё называют эффективным или среднеквадратичным значением). Действующий ток

 

Совокупные знания

На рисунке показана расширенная диаграмма переменного тока, изменяющегося во времени по величине и направлению. Если кривая изменения периодического тока описывается синусоидой, то ток называется синусоидальным.

Хотя слово «переменный ток» часто переводится на английский язык как «переменный ток», эти термины не эквивалентны. Соответственно значение мгновенного значения переменного тока в первом случае считается положительным, а во втором — отрицательным. По горизонтальной оси откладываются временные интервалы в определенном масштабе, а по вертикальной оси — текущие значения, вверх — от начальной точки — положительные, вниз — отрицательные.

Высоковольтный переменный ток передается потребителям по линиям электропередач (ЛЭП). Повышение напряжения необходимо для уменьшения потерь в проводах ЛЭП (см закон Джоуля-Ленца, при повышении электрического напряжения сила тока в электрической цепи уменьшается, соответственно уменьшаются тепловые потери). На другом конце линии электропередачи расположена понижающая трансформаторная подстанция, где высоковольтный переменный ток понижается трансформаторами до значения, необходимого потребителю.

Параметры переменного тока и напряжения

Теоретическое и практическое значение синусоидального гармонического тока обусловлено тем, что он имеет минимальную спектральную ширину. Пройдя момент, когда рамка параллельна вектору магнитной индукции В, ток в ней начинает течь в обратном направлении.

Время, в течение которого ток в проводнике дважды меняет направление, называется периодом Т. Период измеряется в секундах. Циклическая частота f является обратной величиной периода. Измеряется в герцах, в домашней розетке цикловая частота тока 50 Гц, ее еще называют промышленной частотой. В странах СНГ и Западной Европы наибольшее распространение получили установки синусоидального тока частотой 50 Гц, которая принята за стандарт в энергетике.

Синусоидальные токи и ЭДС с относительно низкими частотами (до нескольких килогерц) получают с помощью синхронных генераторов (их изучают в курсе электрических машин). Постоянный ток с переменной составляющей в виде пульсаций показан синей линией на верхнем графике рисунка. Обозначение AC+DC в данном случае не является математической суммой, а указывает только на две составляющие тока. Суммируются полномочия.

Период Т — это время, в течение которого происходит один полный цикл изменения тока в ту или иную сторону относительно нуля или среднего значения. Обычно используется при расчете тока и напряжения в синусоидальной форме. Тогда внутри периода нельзя оценивать частоту и время, а производить расчеты в радианах или градусах.

Последовательность всех мгновенных значений в любом интервале времени можно представить как функцию изменения тока или напряжения во времени. Для синусоидального тока или напряжения среднее выпрямленное значение равно среднему арифметическому положительного полупериода. Среднеквадратичное значение — действующая, действенная величина, наиболее удобная для практических измерений и расчетов.

Переменный (синусоидальный) ток и основные характеризующие его величины.

Переменный ток долгое время не находил практического применения. Однако с развитием производства постоянный ток стал все меньше удовлетворять растущие потребности в экономичном электроснабжении.

Мгновенное значение переменной является функцией времени. Таким же образом определяются действующие значения ЭДС и напряжения. Это упрощение заключается в том, что сложение и вычитание мгновенных величин можно заменить сложением и вычитанием соответствующих векторов.

Аналогичный результат можно получить для синусоидальной ЭДС и напряжения. Переменный ток производится на электростанциях путем преобразования механической энергии в электрическую с помощью генераторов.

В генераторах переменного тока получается ЭДС, изменяющаяся во времени по закону синусоиды, что обеспечивает наиболее благоприятный режим работы электроустановок. При расчете и анализе электрических цепей используют несколько способов представления синусоидальных электрических величин.

2.5. Сопротивления в цепи переменного тока

Эта ЭДС всегда предотвращает изменение тока (закон Ленца). Уравнение (2.21) показывает, что фаза тока в индуктивности отстает от фазы напряжения на 90°. Величина XL = ωL в уравнении (2.20) называется индуктивным сопротивлением. Реактивный. В реактивной части различают три типа резисторов: индуктивные xL и емкостные xc и собственно реактивные. Для индуктивного сопротивления формула XL = ωL была получена выше. Единицей измерения индуктивного сопротивления также является Ом. Значение xL линейно зависит от частоты.

Уравнение (2.32) показывает, что мгновенная сила всегда больше нуля и изменяется со временем. Форма уравнения (2.34) совпадает с действием постоянного тока. Величина Р, равная произведению действующих значений тока и напряжения, называется активной мощностью.

В электрических цепях переменного тока чаще всего используется синусоидальная форма, характеризующаяся тем, что все токи и напряжения являются синусоидальными функциями времени. Переменный ток – это ток, периодически изменяющийся как по абсолютной величине, так и по направлению. Переменный ток возникает за счет электромагнитной индукции. Переменный ток позволял эффективно разделять электрическую энергию и изменять величину напряжения с помощью трансформаторов.

Параметры переменного тока и напряжения

Теоретическое и практическое значение синусоидального гармонического тока обусловлено тем, что он имеет минимальную спектральную ширину. Пройдя момент, когда рамка параллельна вектору магнитной индукции В, ток в ней начинает течь в обратном направлении.

Время, в течение которого ток в проводнике дважды меняет направление, называется периодом Т. Период измеряется в секундах. Циклическая частота f является обратной величиной периода. Измеряется в герцах, в домашней розетке цикловая частота тока 50 Гц, ее еще называют промышленной частотой. В странах СНГ и Западной Европы наибольшее распространение получили установки синусоидального тока частотой 50 Гц, которая принята за стандарт в энергетике.

Синусоидальные токи и ЭДС с относительно низкими частотами (до нескольких килогерц) получают с помощью синхронных генераторов (их изучают в курсе электрических машин). Постоянный ток с переменной составляющей в виде пульсаций показан синей линией на верхнем графике рисунка. Обозначение AC+DC в данном случае не является математической суммой, а указывает только на две составляющие тока. Суммируются полномочия.

Период Т — это время, в течение которого происходит один полный цикл изменения тока в ту или иную сторону относительно нуля или среднего значения. Обычно используется при расчете тока и напряжения в синусоидальной форме. Тогда внутри периода нельзя оценивать частоту и время, а производить расчеты в радианах или градусах.

Последовательность всех мгновенных значений в любом интервале времени можно представить как функцию изменения тока или напряжения во времени. Для синусоидального тока или напряжения среднее выпрямленное значение равно среднему арифметическому положительного полупериода. Среднеквадратичное значение — действующая, действенная величина, наиболее удобная для практических измерений и расчетов.

Амплитуда в разных разделах физики

• амплитуда механического колебания тела (колебания), для волн на струне или пружине, является расстоянием и записывается в единицах длины;
• амплитуда звуковых волн и звуковых сигналов обычно относится к амплитуде давления воздуха в волне, но иногда описывается как амплитуда смещения от равновесия (воздуха или диафрагмы динамика). Логарифм обычно измеряется в децибелах (дБ<br> );
• для электромагнитного излучения амплитуда соответствует величине электрического и магнитного полей.

Форма изменения амплитуды называется огибающей.

Синусоидальный ток и его характеристики

Синусоидальный ток и основные величины, его характеризующие.

Синусоидальный ток – это ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону (рис. 3.1):

Максимальное значение функции называется амплитудой. Амплитуда тока указана

. Период Т — это время, за которое совершается одно полное колебание.

Частота равна числу колебаний в 1 с (единица частоты

— герц (Гц) или

Угловая частота (единица измерения угловой частоты — рад/с или

)

Его аргумент, т.е.

называется фазой. Фаза характеризует состояние колебаний (численное значение) в данный момент времени

Любая синусоидальная изменяющаяся функция определяется тремя величинами: амплитудой, угловой частотой и начальной фазой.

В странах СНГ и Западной Европы наибольшее распространение получили установки синусоидального тока частотой 50 Гц, которая принята за стандарт в энергетике. В США стандартная частота составляет 60 Гц. Диапазон частот практически используемых синусоидальных токов очень широк: от долей герц, например в геологоразведке, до миллиардов герц в радиотехнике.

Синусоидальные токи и ЭДС с относительно низкими частотами (до нескольких килогерц) получают с помощью синхронных генераторов (их изучают в курсе электрических машин). Синусоидальные токи и ЭДС высокой частоты получают с помощью ламповых или полупроводниковых генераторов (подробно в курсе радиотехники и менее подробно в курсе ТОЭ).

Источник синусоидальной ЭДС и источник синусоидального тока указывают на электрических схемах так же, как источники постоянной ЭДС и тока, но их обозначают

а также

Синусоидальный ток

Синусоидальный ток является функцией времени. Это означает, что, в отличие от постоянного тока, значение изменяется во времени. Основные характеристики синусоидального тока. Амплитудная частота и начальная фаза.

Частота f — это число колебаний в единицу времени. Единицей времени в системе СИ является одна секунда. Таким образом, число колебаний в секунду есть частота синусоидального тока. И измеряется в герцах. Назван в честь ученого Герца. Обратная величина частоты называется периодом колебаний T=1/f. Период измеряется в секундах. Определение периода звучит так: период – это время полного колебания. Если представить себе маятник часов, то период — это время, за которое он переходит из одного крайнего положения в другое и обратно.

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

Начальная фаза синусоидального тока – это время, на которое синусоида отстает или опережает начальное время. Представим две синусоиды, одна из которых начинается условно с нуля, а другая с 1. Можно сказать, что вторая синусоида отстает от первой по фазе. Если обе синусоиды начинаются в одной точке, можно сказать, что они синфазны, то есть имеют фазу. При этом оба могут максимально отставать от первого момента, то есть иметь одинаковую стартовую фазу.

Рисунок 1 – Графическое изображение синусоидального тока

Математически синусоидальный ток описывается уравнением:

в мгновенном значении тока есть значение тока в конкретный момент времени с учетом частоты и начальной фазы тока.

Синусоидальный ток. Определение, параметры.

Синусоидальный ток является функцией времени. Это означает, что, в отличие от постоянного тока, значение изменяется во времени. Основные характеристики синусоидального тока. Амплитудная частота и начальная фаза.

Частота f — это число колебаний в единицу времени. Единицей времени в системе СИ является одна секунда. Таким образом, число колебаний в секунду есть частота синусоидального тока. И измеряется в герцах. Назван в честь ученого Герца. Обратная величина частоты называется периодом колебаний T=1/f. Период измеряется в секундах. Определение периода звучит так: период – это время полного колебания. Если представить себе маятник часов, то период — это время, за которое он переходит из одного крайнего положения в другое и обратно.

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

Начальная фаза синусоидального тока – это время, на которое синусоида отстает или опережает начальное время. Представим две синусоиды, одна из которых начинается условно с нуля, а другая с 1. Можно сказать, что вторая синусоида отстает от первой по фазе. Если обе синусоиды начинаются в одной точке, можно сказать, что они синфазны, то есть имеют фазу. При этом оба могут максимально отставать от первого момента, то есть иметь одинаковую стартовую фазу.

Математически синусоидальный ток описывается уравнением:

я=Im*sin(wt+j)

в мгновенном значении тока есть значение тока в конкретный момент времени с учетом частоты и начальной фазы тока.

I – амплитуда тока.

j начальная фаза

w угловая частота выражается как