Начала переменного тока. Учебное пособие

Ток смещения – в пустоте определяется как изменение потока смещения Q во времени (τ): Iсм= dQ/dτ. Плотность тока смещения в пустоте определяется как отношение изменения плотности потока электрического смещения dD к бесконечно малому отрезку времени этого изменения dτ. Это обеспечивает замкнутость цепи тока при наличии непреодолимого для свободных носителей заряда препятствия. В веществе (материале) в токе смещения участвуют заряженные частицы, связанные в атомы, молекулы, кристаллы, смещающиеся под действием электрического поля в соответствии со знаками зарядов. Смещение связанных частиц называется поляризацией. Ток смещения имеющихся свободных носителей заряда называется током адсорбции.

Трехфазная система переменного тока – совокупность трехфазных генераторов, трехфазных потребителей электроэнергии и трехфазной системы электропередачи. В трехфазной системе ЭДС, токи и напряжения сдвинуты на 120° относительно друг друга.

Трехфазный электрический ток – ток, протекающий по фазам (2)

трехфазной системы переменного тока.

Угловаячастотаω– числополныхоборотовсимволическоговекто-

ра в секунду: ω = 2πf, где f – частота синусоидального тока.

Фаза в электротехнике имеет два связанных между собой смысловых значения – физическое (1) и электротехническое (2).

1.Фазой (1) синусоидальных величин (ЭДС, напряжения, тока) называют аргумент синуса в выражениях:

i = Imsin(ωτ + α) и u = Umsin (ωτ + β) ,

отсчитываемый от ближайшей предыдущей точки перехода синусоидальной величины через нуль от отрицательных к положительным ее значениям.

2. Фаза (2) в электротехническом смысле – это участок трехфазной сети, по которому протекает ток под действием одной из ЭДС трехфазнойсистемы. Фазавэтомсмыслеможетбытьугенератора, трансформатора, линии электропередачи и т. п.

Фазное напряжение – разность потенциалов между фазой (2) и ну-

лем в трехфазной системе переменного тока.

Частота переменного тока (напряжения) – величина, обратная пе-

риоду. Единица измерения частоты – герц (Гц). Гц = с–1.

41

Уравнения Максвелла – уравнения, связывающие между собой четыре вектора, характеризующих электромагнитное поле:

•вектор плотности потока электрического смещения D,

•вектор напряженности электрического поля Е,

•вектор напряженности магнитного поля Н,

•вектор магнитной индукции В.

В четырех уравнениях Максвелла эти величины являются неизвестными и определяются через известные значения электрического заряда и электрического тока – источников электромагнитного поля. См. так-

же [1].

Электрическийзаряд– свойствочастицыилителавступатьвсиловые электромагнитные взаимодействия с другими частицами и телами, обладающими тем же свойством.

Электрический ток – обобщенное понятие, включающее ток проводимости и ток смещения. В общем случае – это физическая величина, отражающая скорость изменения потока электрического смещения [Кл/с], проходящего через рассматриваемую поверхность. Количественно электрический ток характеризуется скалярной величиной – силой тока, измеряемой в амперах (А). А = Кл/с.

Электрическое поле – материальная среда, создаваемая частицами или телами, обладающими электрическим зарядом, и способная оказывать силовое воздействие на заряженную частицу (тело). Электрическое поле может также создаваться переменным магнитным полем.

Электродвижущая сила (ЭДС) – характеристика источника энергии в электрической цепи, измеряемая отношением работы сторонних сил (не относящихся к силам, определяемым законом Кулона) по перемещению электрического заряда вдоль замкнутого контура к значению этого заряда. ЭДС измеряется в вольтах (В).

Электромагнитное поле – вид материи, определяющийся во всех точках двумя векторными величинами, которые характеризуют две его стороны: «электрическое поле» и «магнитное поле».

Электрон – элементарная частица, материальный носитель элемен-

тарноймассы (me ≈0,91∙10–30 кг), элементарногоэлектрического заряда

(qe ≈ –1,6∙19–19 Кл) и магнитного момента (μС = 928,477∙10–26 Дж/Тл).

42

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Целебровский Ю.В. Первокурсникам об электричестве: учеб.пособие / Ю.В.Целебровский. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2012. – 48 с.

2.Ожегов С.И. Толковый словарь русского языка: 72500 слов и 7500 фразеологических выражений / С.И. Ожегов и Н.Ю. Шведова. – Российская академия наук. Институт русского языка; Российский фонд культуры. – М.: АЗЪ, 1993.– 960 с.

3.Целебровский Ю.В. Материаловедение для электриков в вопросах и ответах: учебн. пособие / Ю.В. Целебровский. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. – 64 с.

4.Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы / И.Е.Иродов. – 7-е изд. – М.: ВИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 310 с.

43

44