Електричні кола змінного струму

Змінний струм (~ І) – це струм , який протягом тривалого часу змінюється за величиною та за напрямом (рис.19).

Переваги змінного струму

1.можливість легко змінювати (трансформувати) напругу і струм по величині для передачі електричної енергії на великі відстані з малими втратами; 2.електродвигуни і генератори змінного струму більш прості за конструкцією і більш надійні в роботі..

Найбільш розповсюджений однофазний змінний струм рівняння миттєвого значення якого: Рис.19

Миттєве значення (i,u,e ) – це змінне значення синусоїдної величини в будь- який момент часу.

Параметри змінного струму

1.Період – це час протягом якого періодичний змінний струм ( напруга U або EРС Е ) здійснює повний цикл своєї зміни та набуває свого попереднього значення Т, [с].

2.Частота – це кількість періодів за секунду

f=1/T , [Гц]

Частоту можна обчислити по формулі:

де р – кількість пар полюсів генератора

n– кількість обертів ротору за 1хв= 60 с.

3 Амплітуда (Іm,Um,Еm ) – це максимальне значення з усіх миттєвих значень за період.

4. Фаза ( фазовий кут ) – аргумент синуса ( α =ωt ) який вимірюється в радіанах або в градусах.

5. Початкова фаза – це кут , який визначає зсув синусоїди відносно початку координат .

Наприклад: Струм випереджає по фазі на кут φ, тоді рівняння миттєвого значення має вигляд , графік зображено на рис.20

якщо струм відстає по фазі на кут φ , тоді рівняння миттєвого значення має вигляд ,

графік зображено на рис.2

Рис.20 Рис.21

6. Кут зсуву фаз  – це різниця початкових фаз двох синусоїдних величин однакової частоти. Наприклад: маємо дві синусоїди струму та напруги, які зсунуті відносно початку координат вліво на кути ψ₁, ψ₂ ( рис.22) _.Синусоїда струму випереджає по фазі синусоїду напруги тому, що вона досягає максимуму (амплітуди) раніше ніж синусоїда напруги і тому синусоїда струму називається випереджаючою за фазою.

 = ₁- ₂

Якщо кут - синусоїдні величини збігаються по фазі

-синусоїдні величини знаходяться

Рис.22

в протифазі

7. Початок періоду – це момент часу, в який синусоїдна величина дорівнює нулю та переходить від відємного значення до додатнього.

8.Кутова швидкість або кутова частота  – це швидкість зміни фазового кута синусоїдної змінної величини ω=2πf , [ Р/с ( або 1/с )]

9. Діюче значення синусоїдної величини- це таке значення еквівалентного постійного струму, який за період змінного струму при данному опорі виділяє стільки ж тепла, скільки виділяє змінний струм за той самий час (це значення вимірюють електровимірювальні прилади)

10. Середнє значення за період– середнє арифметичне значення з усіх миттєвих значень додатної півхвилі синусоїди