Вопросы для самоконтроля:

1. Объясните, что называется переменным током?

2. Объясните, каков принцип работы генератора переменного тока?

3. Объясните, какими значениями характеризуется синусоидальный ток?

4. Объясните, что называется фазой, начальной фазой и сдвигом по фазе?

5. Расскажите, какие переменные синусоидальные величины называются опережающими, отстающими и совпадающими по фазе?

6. Покажите, как графически можно изобразить синусоидальные величины?

7. Объясните, каким способом складываются мгновенные значения синусоидальных величин? Действующие значения синусоидальных величин?

8. Объясните, что называется действующим значением переменного тока и какова связь его с максимальным значением?

9. Объясните, где используется действующее значение синусоидального тока?

10. Поясните, что называется средним значением переменного тока и какова связь его с максимальным значением?

11. Объясните, как определяются коэффициенты формы и амплитуды?

Тема 3.2 Элементы электрических цепей переменного тока

Элементы цепей переменного тока: резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы. Сопротивление, индуктивность и емкость- параметры электрических цепей переменного тока.

Цепь переменного тока с активным сопротивлением выражение тока и мощности при синусоидальном напряжении; векторная диаграмма цепи; понятие об активной мощности. Явление поверхностного эффекта.

Цепь переменного тока с индуктивностью: выражения напряжения и мощности при синусоидальном токе; векторная диаграмма цепи; понятие об индуктивном сопротивлении, об индуктивной (реактивной) мощности.

Цепь с емкостью: выражения тока и мощности при синусоидальном напряжении; векторная диаграмма цепи; понятие о емкостном сопротивлении и о емкостной (реактивной) мощности.

Схемы замещения катушки и конденсатора с потерями: схема с последовательным соединением активного и реактивного элементов; век-торные диаграммы; активная и реактивная составляющие вектора напряжения; треугольники напряжений и сопротивлений; схема с параллельным соединением активного и реактивного элементов; векторная диаграмма; активная и реактивная составляющие вектора тока; треугольники токов и проводимостей; активная, реактивная и полная мощности катушки и конденсатора с потерями, треугольник мощностей.

Литература: [4, c. 230-253]; [9, c. 261-287, 302].

Методические рекомендации

Для лучшего усвоения материала данной темы рекомендуем вначале рассмотреть идеализированные цепи, характеризующиеся: только активным сопротивлением (лампы накаливания, сопротивления, нагревательные при-боры), только индуктивностью (ненагруженные трансформаторы), только емкостью (конденсаторы, кабельные линии без нагрузки).

В цепи с активным сопротивлением ток и напряжение совпадают по фазе, графически эта зависимость изображается двумя векторами, напра-вленными параллельно друг другу. Сдвиг по фазе между током и напря-жением в цепи с активным сопротивлением равен 0 (φ=0)

В цепи с индуктивностью ток синусоидален, а напряжение опережает ток на( ), т.е. изменяется по косинусоидальному закону, уравновешивая возникшую ЭДС самоиндукции.

Возникшая ЭДС самоиндукции препятствует протеканию тока в цепи с индуктивностью, что учитывает коэффициент пропорциональности между действующим значением напряжения и тока.

Х_L=wL называемый реактивным сопротивлением индуктивности или индуктивным сопротивлением.

Для цепи постоянного тока Х_L=2ПfL=const, так как f=0.

Цепь с емкостью характеризуется периодической зарядкой и разрядкой конденсатора, благодаря чему в проводящих проводах существует ток проводимости i_пр, а в конденсаторе ток смещения i_см, которые равны между собой i_пр= i_см

Если взять за основу синусоидальное напряжение, то ток в цепи опере-жает напряжение на( ), т.е. будет косинусоидальным, а сопротивление цепи характеризует противодействие электрического поля конденсатора основному электрическому полю и называется реактивным емкостным Хс

Х_с=

В цепи с емкостью происходит периодический обмен энергией между генератором и конденсатором.

При изучении темы обратите внимание на катушки и конденсаторы с потерями, их схемы замещения, параметры.

Литература: [9, с. 261-287],[ 302-306].