8. Синусоидальный переменный ток: метод получения и основные параметры.

Переменным называют электрический ток, изменяющийся с течением времени.

Электрический ток, являющийся синусоидальной функцией от времени, называется синусоидальным переменным током.

Основные параметры:

* – текущее значение тока.

t – текущий момент, T – период, ф – фаза.

* Частота – число периодов за 1 секунду.

угловая частота.

*Средний ток – среднее арифметическое значение тока за ½ периода.

Основными источниками энергии на переменном токе являются электромеханические генераторы, преобразующие энергию вращательного движения в электрическую.

Простейшей реализацией такого источника является проводник в форме прямоугольной рамки, равномерно вращающийся с угловой скоростью ω в постоянном однородном магнитном поле.

При вращении рамки изменяется величина магнитного потока, проходящего через её плоскость. В положении, когда плоскость рамки перпендикулярна к магнитным линиям поля, поток Ф максимален.

По мере поворота рамки из этого положения он уменьшается и становится нулевым, когда плоскость рамки располагается вдоль линий поля.

Затем направление потока меняет свой знак, и он начинает увеличиваться.

Если рамка вращается равномерно и в момент времени, принятый за начало отсчёта, она находилась в угловом положении, то и магнитный поток изменяется во времени.

По закону электромагнитной индукции, в рамке наводится ЭДС, равная скорости изменения магнитного потока.

Отсюда следует, что угловая частота ЭДС равна угловой скорости вращения рамки, а начальная фаза – начальному угловому положению.

Амплитуда ЭДС пропорциональна максимальному значению магнитного потока и скорости вращения рамки. Амплитудное значение ЭДС по времени соответствует положению рамки, когда пронизывающий её поток нулевой, а скорость пересечения магнитных линий максимальна.

6. Законы Кирхгофа и основы их использования для расчета электрических цепей.

1) Алгебраическая сумма токов, подтекающих к узлу электрической цепи, равна алгебраической сумме токов, утекающих от этого узла.

2) Алгебраическая сумма падений напряжения в любом замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС вдоль того же контура.

4. Эквивалентное преобразование схем электрических цепей с последовательно и параллельно включенными резисторами.

Метод эквивалентных преобразований применяется для таких электрических цепей, в которых имеются пассивные элементы, включённые между собой последовательно, параллельно или по смешанной схеме.

параллельно: параллельно – R12=R1+R2.

3. Приемники электрической энергии: свойства пассивных элементов r, l и c.

Схема замещения - это графическое изображение электрической цепи с помощью идеальных элементов, параметрами которых являются параметры замещаемых элементов.

Источник напряжения и источник тока – активные элементы.

Резистор R (сопротивление), катушка индуктивности L (индуктивность), конденсатор C (емкость) – пассивные элементы.

Рези́стор — пассивный элемент электрической цепи, в идеале характеризуемый только сопротивлением электрическому току, то есть для идеального резистора в любой момент времени должен выполняться закон Ома: мгновенное значение напряжения на резисторе пропорционально току проходящему через него.

Конденса́тор — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.

Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.

Катушка индуктивности — винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свёрнутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении. Такая система способна накапливать магнитную энергию при протекании электрического тока.