Получение и основные параметры переменного тока

 

Переменным называют электрический ток, величина и направление которого периодически изменяются.

Переменную электродвижущую силу (э. д. с.), под действием которой в электрической цепи протекает пере­менный ток, можно получить, вращая проводник в форма витка, помещенный между полюсами магнита. При этом изменяется магнитный поток, пересекаю­щий виток, вследствие чего согласно закону электромаг­нитной индукции в витке возникает электродвижущая си­ла.

Переменная электродвижущая сила возникает так­же в обмотке (фазе), если вращается магнит (электро­магнит), расположенный внутри нее. Полу­ченный таким образом ток называется однофазным пере­менным током.

Переменный ток характеризуется следующими основ­ными параметрами: мгновенными значениями э. д. с., на­пряжения и тока; амплитудными значениями э. д. с., на­пряжения и тока; периодом; частотой; действующими значениями э. д. с., напряжения и тока; углом сдвига фаз.

Промышленное применение на­ходят электроустановки, работающие главным образом на синусоидальном переменном токе.

Значение переменной э. д. с. (напряжения, тока) в лю­бой момент времени называется мгновенным значением э. д. с. (напряжения, тока). Мгновенные значения э. д. с., напряжения и тока обозначаются соответственно латин­скими буквами е, и, i.

Наибольшее значение переменной э. д. с. (напряже­ния, тока) называется амплитудным значением (макси­мальным) и обозначается соответственно буквами Е_м, U_м, I_м

Для применения переменного тока важно знать, какое действие он может вызвать, проходя по проводнику (не­зависимо от направления). Поэтому рассматривают дей­ствующее (эффективное) значение э. д. с. (напряжения, тока).

Действующее значение переменного тока численно равно величине постоянного тока, который выделяет в данном проводнике такое же количество теплоты, что и переменный ток (за одинаковый промежуток времени). Действующее значение э. д. с., напряжения и тока обо­значаются соответственно буквами Е, U, I и для синусо­идального переменного тока связаны с амплитудными значениями следующими соотношениями:

 

 

Через определенные равные промежутки времени ве­личина и направление э. д. с. повторяются. Промежуток времени, в течение которого э. д. с. совершает одно полное колебание, называется периодом переменной э. д. с. (на­пряжения, тока).

Иначе говоря, период выражается наименьшим про­межутком времени, по прошествии которого мгновенное значение э. д. с. (напряжения, тока) повторяется. Пе­риод обозначается буквой Т и измеряется в секундах.

Величину, обратную периоду, выражающую число периодов в секунду, называют частотой. Частота обозна­чается буквой f и измеряется в герцах (Гц).

Согласно определению частота и период связаны сле­дующими отношениями:

Для измерения частоты переменного тока применяют' частотомеры. Частотомеры бывают электромагнитной, электродинамической и других систем. Наиболее точны­ми являются стрелочные частотомеры

 Рассмотрим теперь, что понимается под углом сдвига фаз. Величина сдвига по фазе выражается углом сдвига фаз, т. е. углом φ. Сдвиг фаз может быть между напряжением и током.