1-1 Основы теории цепей / Лекция №5
.pdf
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
ТЕМА 1. ЗМІННИЙ І СИНУСОЇДНИЙ СТРУМ ТА ЇХНІ ОСНОВНІ ПАРАМЕТРИ. КОМПЛЕКСНА АМПЛІТУДА
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
ЛЕКЦИЯ № 5. СПОСОБЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ И ПАРАМЕТРЫ СИНУСОИДАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1.Преимущества переменного тока
2.Способы представления гармонических функций
3.Действующие и средние значения гармонических величин
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Переменный электрический ток в электрических цепях является результатом возбуждения в них вынужденных электромагнитных колебаний, которые создаются
генератором переменного тока.
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Поток магнитной индукции Ф, пронизывающий проволочную рамку площадью S, пропорционален косинусу угла α между нормалью к рамке и вектором магнитной индукции
При равномерном вращении рамки угол α увеличивается прямо пропорционально времени
где ω- угловая скорость вращения рамки
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Согласно закону электромагнитной индукции ЭДС индукции в рамке равна взятой со знаком «-» скорости изменения потока магнитной индукции, т.е. производной потока магнитной индукции по времени
где Em = BSω - амплитуда ЭДС индукции
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Под действием ЭДС в проводнике возникает переменный электрический ток, частота и фаза колебаний которого совпадает с частотой и фазой вращения рамки:
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
•Переменным током называется электрический ток, изменяющийся во времени по модулю и направлению.
•Модуль максимального значения силы тока за период называется амплитудой колебаний силы тока, модуль максимального значения напряжения за период называется амплитудой колебаний напряжения.
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
ПРЕИМУЩЕСТВА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Переменный ток поддается трансформации, отсюда возможность передачи на большие расстояния.
Производство переменного тока просто и рационально. Потребитель при переменном токе легче решает вопросы
преобразования электрической энергии в механическую.
Преимущества синусоидальной формы кривых тока и напряжения перед другими периодическими формами.
Форма кривых после трансформации не меняется. Величины меняются плавно, нет перенапряжений, толчков
тока, которые недопустимы в энергетике.
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС |
|
|
|
|||
|
Шостко И.С. |
|
|
|
||
СПОСОБЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГАРМОНИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ |
|
|
|
|||
Графическое изображение – синусоида |
|
|
|
|||
i |
|
Значение переменной |
||||
|
величины в данный момент |
|||||
|
|
|||||
|
|
называют мгновенным. |
||||
i Im |
|
Мгновенные значения |
||||
t |
|
обозначают строчными |
||||
T |
|
буквами: i, u, e. |
||||
|
|
|
|
|
||
Период – время одного полного колебания. |
|
f |
|
1 . |
|
|
Величину, обратную периоду, называют частотой f: |
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
||
Частота – число полных колебаний в единицу времени. |
|
1 |
1 |
|
||
f ñ ñ |
Ãö. |
|||||
|
|
|||||
Промышленная частота в Украине – 50 Гц, в США, Японии – 60 Гц. |
|
|
||||
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Способы представления гармонических функций
Изображение тригонометрическими функциями
Мгновенные значения электрических величин являются синусоидальными функциями времени:
i Im sin ωt ψi , |
u Um sin ωt ψu , |
e Em sin ωt ψe , |
|||
где i, u, e |
– мгновенные значения; |
|
|||
Im , Um , Em – максимальные (амплитудные) значения; |
|||||
(ωt ψ) |
– фаза колебания, характеризующая развитие процесса |
||||
|
|
|
|
во времени; |
|
ωt – текущий угол, который отсчитывают от начала отсчета времени; |
|||||
ω 2 f |
|
2 – угловая циклическая частота, определяющая скорость |
|||
T |
|
изменения фазы; |
|||
ψ – начальная фаза. Это угол, определяющий значение функции в
начальный момент времени.