- •§ 1. Коливальний рух і коливальна система. Вільні коливання
- •§ 2. Гармонічні коливання. Період, частота, амплітуда і фаза гармонічних коливань
- •§ 3. Графічне зображення гармонічних коливальних рухів. Векторні діаграми
- •§ 4. Додавання гармонічних коливань. Принцип суперпозиції
- •§ 5. Негармонічні коливання
- •§ 6. Автоколивання
- •§ 7. Гармонічні і некармонічні коливання в природі н техніці
- •§ 8. Вільні електромагнітні коливання в контурі
- •§ 9. Перетворення енергії в коливальному контурі
- •§ 10. Рівняння гармонічних електромагнітних коливань у контурі
- •§ 11. Період, частота і фаза коливань
- •§ 12. Затухаючі електромагнітні коливання. Автоколивання
- •§ 13. Генератор незатухаючих коливань
- •§ 14. Вимушені електромагнітні коливання. Змінний струм
- •Миттєве значення ерс синусоїдального струму для фази 60° становить 120 в. Визначити амплітудне значення ерс.
- •3. Ерс змінного струму задана рівнянням. Знайти
- •§ 15. Генератор змінного струму
- •§ 16. Діючі значення напруги й сили струму
- •§ 17. Активний опір у колі змінного струму
- •§ 18. Ємність у колі змінного струму
- •§ 19. Індуктивність у колі змінного струму
- •§ 20. Закон Ома для електричного кола змінного струму
- •§ 21. Потужність в колі змінного струму
- •§ 22. Електричний резонанс. Резонанс напруг
- •§ 23. Поняття про спектр негармонійних коливань і про гармонічний аналіз періодичних процесів
- •§ 24. Вироблення електричної енергії
- •§ 25. Принципи роботи генераторів змінного і постійного струму
- •§ 26. Генератор трифазного струму
- •§ 27. Вмикання навантаження в трифазну систему зіркою і трикутником. Лінійні і фазні напруги
- •§ 28. Асинхронний двигун трифазного струму
- •§ 29. Трансформатор
- •Енергії
- •§ 31. Проблеми сучасної електроенергетики і охорона навколишнього середовища
- •§ 32. Електромагнітне поле
- •§ 33. Струм зміщення
- •§ 34. Електромагнітні хвилі і швидкість їх поширення
- •§ 35. Рівняння хвилі
- •§ 36. Властивості електромагнітних хвиль (відбивання, заломлення, інтерференція, дифракція, поляризація)
- •§ 37. Енергія електромагнітної хвилі. Густина потоку випромінювання
- •§ 38. Винайдення радіо
- •§ 39. Принципи радіотелефонного зв'язку. Амплітудна модуляція і детектування
- •§ 40. Найпростіший радіоприймач
- •§ 41. Радіолокація
- •§ 42. Поняття про телебачення
- •§ 43. Розвиток засобів зв'язку
- •§ 44. Світлові хвилі. Швидкість світла
- •§ 45. Інтерференція світла. Когерентність. Спектральний розклад при інтерференції
- •§ 46. Способи спостереження інтерференції світла
- •Що необхідно для утворення стійкої інтерференційної картини?
- •Які хвилі є когерентними? 5. Як можна одержати когерентні світлові хвилі?
- •§ 47. Інтерференція в тонких плівках
- •§ 48. Практичні застосування інтерференції світла
- •§ 49. Стоячі світлові хвилі
- •§ 50. Дифракція світла
- •§ 51. Принцип Гюйгенса — Френеля. Метод зон Френеля
- •§ 52. Дифракційна решітка
- •1. Визначити довжину хвилі монохроматичного світла, якщо макси мум першого порядку, одержаний за допомогою дифракційної решітки з періодомм, відхилився від нульового максимуму на кут
- •§ 53. Дифракційний спектр
- •§ 54. Визначення довжини світлової хвилі
- •§ 55. Поняття про голографію
- •§ 56. Поляризація світла
- •§ 57. Дисперсія світла
- •§ 58. Спектроскоп
- •§ 59, Спектри випромінювання
- •§ 60. Спектри поглинання
- •§ 61. Спектральний аналіз
- •§ 62. Поглинання світла
- •§ 63. Інфрачервоне і ультрафіолетове випромінювання
- •§ 64. Рентгенівське випромінювання
- •§ 65. Шкала електромагнітних хвиль
- •§ 66, Геометрична оптика як граничний випадок хвильової оптики
- •§ 67 Закони геометричної оптики
-
Миттєве значення ерс синусоїдального струму для фази 60° становить 120 в. Визначити амплітудне значення ерс.
-
Амплітуда сили змінного струму Іт= 20 мА, частота v= 103 Гц. Визначити миттєве значення сили струму через t — 10~~4 с від його нульо вого значення.
3. Ерс змінного струму задана рівнянням. Знайти
максимальне значення ЕРС, її значення для фази, частоту й період струму.
§ 15. Генератор змінного струму
Розглянутий принцип одержання змінної ЕРС лежить в основі будови більшості технічних індукційних генераторів змінного струму, в яких механічна енергія перетворюється в енергію електричного струму. Схему найпростішого генератора змінного струму дістанемо, якщо виток (див. мал. 21) розріжемо і кінці його з'єднаємо з кінцями зовнішнього кола за допомогою двох ізольованих одне від одного кілець, якими ковзають щітки зовнішнього кола. Збуджувані в послідовно з'єднаних витках ЕРС додаються. Тому для одержання великої ЕРС в промислових генераторах контур, який обертається в магнітному полі, складається з послідовно з'єднаних витків дроту, намотаного яа феромагнітне осердя. ЕРС, збуджувана в такому генераторі, дорівнює:
(15.1)
Існує багато різних типів індукційних генераторів. Однак кожен з них складається з двох основних частин: електромагніту (або постійного магніту) для створення магнітного поля і обмотки, в якій індукується змінна ЕРС (у розглянутій на малюнку 21 схемі генератора — дротяна рамка, що обертається).
З рівняння (15.1) видно, що для збільшення ЕРС необхідно збільшувати магнітний потік Ф через витки. Тому магнітну систему генераторів роблять майже замкненою з двох осердь, виготовлених з електротехнічної сталі: зовнішнього кільцеподібного нерухомого і внутрішнього обертового осердя, а повітряний зазор між ними роблять якомога меншим. Генератор має, як правило, дві обмотки, одна розміщується в пазах нерухомого осердя (статора) з внутрішнього його боку, а друга — в пазах обертового осердя (ротора). Одна з обмоток використовується для створення магнітного поля, а друга — є робочою, в ній індукується змінна ЕРС.
У розглянутій вище схемі генератора (див. мал. 21) ротором (без залізного осердя) є дротяна рамка. Магнітне поле створюється нерухомим постійним магнітом —
На малюнку 22 показана магнітна система сучасного генератора змінного струму. В циліндричній порожнині статора, виготовленого із спеціальної електротехнічної
сталі, обертається постійний магніт (в малопотужних генераторах) або електромагніт (в потужних). Обмотка, в якій збуджується ЕРС індукції, укладається у вигляді послідовно з'єднаних рамок у спеціальні пази статора. Магнітна система генератора конструюється так, щоб під час обертання електромагніту індукція В магнітного поля змінювалася за законом — кут,
утворений вектором В з площиною рамки. Тоді в рамці збуджується ЕРС індукції
Доцільність обертанняелектромагніту, а не робочої обмотки генератора, пояснюється тим, що сила індукованого генератором струму в багато разів перевищує силу струму в електромагніті, а струм великої потужності конструктивно дуже складно відводити від обертового якоря. Слабкий струм до обертового електромагніту (ротора) підводиться за допомогою ковзного контакту. Для цього до кінців обмоток ротора приєднують контактні кільця, а нерухомі пластини — щітки, притиснуті до кілець, з'єднують обмотки ротора з зовнішнім колом. Обмотку статора,в якій індукується потужний струм, з'єднують нерухомими шинами з лінією, якою електроенергія передається до споживачів.
У техніці застосовують змінний п'ятидесятиперіодний струм синусоїдальної форми:Період змінного
струму, який виробляється двополюсним генератором, дорівнює часові одного повного оберту. Тому для одержання змінного струму такої частоти ротор треба обертати з швидкістю 50 обертів за секунду або 3000 обертів за хвилину. Одну пару полюсів мають турбогенератори, ротори
яких приводяться в обертання швидкохідною паровою чи газово» турбіною.
1 1. Який принцип роботи генераторів змінного струму? 2. Як збільшують ЕРС індукції в обмотці статора? 3. Чому в потужних генераторах ротором в електромагніт, а ЕРС збуджується в нерухомих обмотках? 4. Пояснити виникнення ЕРС індукції в нерухомих обмотках статора.