32. Синусоидалы ток: жиілік, фаза, период. Синусоидалы ток пен кернеудің амплитудалық және әрекеттестік мағынасы
Синусоидалы ток практикада кеңінен қолданылады. Синусоидалы токтың тұрақты токқа қарағанда мынадай артықшылықтары бар: а) Синусоидалы ток өндіретін қондырғылардың (генераторлардың) құрылысы тұрақты ток генераторларына қарағанда қарапайым, жұмыс істеу сенімділігі өте жоғары және бағасы арзан; ә) Трансформаторларды қолдану арқылы синусоидалы кернеудің мәнін өте жоғары дәрежеге көтеруге болатындықтан синусоидалы токты алыс қашықтыққа жеткізу арзанға түседі; б)Синусоидалы токты пайдаланып жұмыс жасайтын электр қондырғылардың құрылысы тұрақты ток қондырғыларына қарағанда әлде қайда қарапайым және арзан.
Синусоидалы
ток деп
мәні уақытқа тәуелді синусоидалық
заңдылықпен өзгеретін токты айтамыз:
i=Im*sin(
t+
).
Оның графигі 10-суретте көрсетілген.
Синусоидалы токты мынадай параметрлер
арқылы сипаттауға болады:
1)Амплитудалық мән ( Im, Um, Em ) – синусоидалық шаманың ең үлкен максимал мәні.
2)Периоды ( Т ) – толық бір тербеліс жасауға кететін уақыт.[c]
3)Жиілік ( f ) – бір секунда ішінде жасалатын тербеліс саны.[1/c];[Гц] f=1/T; T=1/f
4)Бұрыштық
жиілік (ω) ω =2πf= 2π/ T, [рад/с]
5)Фаза ( t+ φ ) – кез келген сәттегі синусоидалық шаманың мәнін анықтауға мүмкіндік береді.
6)Бастапқы фаза φ - синусоидалық шаманың уақыт нөлге тең болған кездегі мәнін анықтауға мүмкіндік береді. Егер φ таңбасы оң болса, онда синусоида ордината осі бойынша солға қарай φ бұрышқа ығысады. ,
ТМД елдерінде және Еуропаның біраз елдерінде жиілігі 50Гц синусоидалы кернеу кеңінен қолданылады.
Синусоидалы шамалардың мәндері: а) Амплитудалық мән ( Im, Um, Em ); ә) Лездік мән ( i, u, e ) - синусоидалы шаманың кез келген сәттегі мәні: i=Imsin( t+ i); u=Umsin( t+ u); e=Emsin( t+ e); б) Орташа мән (Iор, Uор, Eор) - синусоидалы шаманың жарты период ішіндегі орташа мәні:
Iор=
=
=
Im=o.638Im:
Uор=
=
Um=0.638Um.
Сонымен орташа мән амплитудалық мәннен π/2 есе аз.
в)Әрекеттік мән ( I, U, E ) немесе орташа квадраттық мән
I=
=
=
Im/
=0.707Im,
сол
сияқты
U= Um/
=
0.707Um,
Е=0.707Em.
Синусоидалы
шамалардың
әрекеттік
мәндері
олардың
амплитудалық
мәндерінен 
есе
аз.
Синусоидалы
ток
әрекеттік
мәні
кедергі
арқылы
жүрген
кезде
бір
период
ішінде
синусоидалы
ток
қанша
жылу
бөлсе,
сонша
уақытта
сондай
жылу
бөліп
шығаратын
тұрақты
токтың
мәніне
тең.
33. Айнымалы ток тізбегіндегі қуат. Айнымалы ток тізбегінде берілген уақыт мезетіндегі қуат ток күші мен кернеудің лездік мәндерінің көбейтіндісіне тең.
Бұл өрнекті түрлендіріп
аламыз.
Бізге бір период ішіндегі орташа қуатты анықтау керек. Ол үшін уақытқа тәуелді тригонометриялық функциялардың орташа мәндерін табайық:
онда 
Олай болса, қуатты анықтайтын өрнектегі екінші қосылғыштың орташа мәні нөлге тең. Сонымен, айнымалы ток тізбегінде орташа қуат:
(1)
Бұл
теңдеуге ток пен кернеудің әсерлік
мәндерін қойып, ыңғайлы болу үшін әсерлік
мәндердің индексін жазбай 
және 
деп
белгілесек,
(2)
шығады.
(1) мен (2) өрнектеріндегі 
шамасы
қуат коэффициенті деп аталады. Осы өрнек
айнымалы токтың қуаты тек ток күші мен
кернеуге ғана емес, сонымен қатар
олардың тербеліс
фазаларының айырымына
да тәуелді екенін көрсетеді.
Егер
тізбектегі реактивті кедергі 
болса, 
,
онда 
,
яғни бұрыннан белгілі тұрақты токтың
қуатының формуласын аламыз. Ал тізбекте
активті кедергі жоқ болса, 
онда 
.
Тек реактиві кедергісі ғана бар тізбекте
орташа қуат нөлге тең. (1) формуласынан
қуатты өсіру үшін
шамасын
— қуат коэффициентін ұлғайту қажет
екенін көреміз. Өндірістік қондырғыларда
ең аз дегенде 
болуы
керек.
34.Электр тізбегінің элементтерін тізбектей қосу
Суретте тізбектей қосылған кедергілері бар электр тізбегі көрсетілген.
Э.к.к.
көзінің қысқыштарындағы кернеу шама
жағынан электр қозғаушы күшіне тең.
Сондықтан көбінесе схемада көз
көрсетілмейді.
Кедергілердегі кернеу түсулері мына формуламен анықталады.
Кирхгофтың екінші заңына сәйкес, электр тізбегі кірісіндегі кернеу тізбек кедергілеріндегі кернеулердің қосындысына тең.
Тізбектің эквивалентті кедергісі тізбектей қосылған элементтердің қосындысына тең.