22) Основные законы цепей переменного тока

Закон электромагнитной индукции. В 1831 после многочисленных экспериментов М. Фарадей открыл закон электромагнитной индукции, устанавливающий связь меж­ду электрическими и магнитными явлениями. Позже, в 1873 г. закон был обобщен и развит Д. Максвеллом. Он гла­сит: если магнитный поток, проходящий сквозь поверхность, ограниченную некоторым контуром, изменяется во време­ни, в контуре индуцируется ЭДС, равная скорости изме­нения потока (рис. 2.11, а):

Для катушки с числомитков w, которые пронизыва­ются одним и тем же магнитным потоком Ф, ЭДС

В самом общем случае (витки пронизываются различ­ными потоками) закон электромагнитной индукции запи­сывается так:

Самоиндукция. Если магнитный поток, пронизы­вающий контур или катушку, создается только током в этом контуре или катушке, то магнитный поток и потоко-сцепление называют потоком и потокосцеплением самоин­дукции. При изменении тока изменяется поток и потоко-сцепление самоиндукции; поэтому в этом же контуре или катушке наводится ЭДС e_L, называемая ЭДС самоиндук.' ции, а вся совокупность процессов — явлением самоин­дукции.

По закону электромагнитной индукции индуцированная в катушке ЭДС самоиндукции где L — индуктивность катушки.

В катушке будет ток, если напряжение на ее выводах компенсирует ЭДС самоиндукции; поэтому для катушки (без потерь).

23). Получение синусоидальной ЭДС. Основные величины, характеризующие гармонические колебания.

Линейные цепи однофазного синусоидального тока. Эл. цепи в кот. ЭДС напряж. и токи изм-ся во времени по синусид-му закону наз-ся цепями переменного синусоид-го тока. Мгновенное значение перем-го тока в любой заданный момент времени - мгновенное знач. тока.

Способы получения синусоид-ых ЭДС:

Проводник в виде прямоугольной рамки поместили в постоянное магнитное поле. При вращении рамка повернется на угол за время t и согласно закону э/м индукции в ней будет наводится ЭДС .V-линей-я скорость перемещения катушки относит-но поля. V_Н-норм-ая состав-ая скорость по отнош-ю к вектору магнитной индукции. - угол поворота рамки за время t. l=|ab|+|cd| размер активной части катушки

e=B₁V_Н-мгновен знач ЭДС; e=B₁V_Н=B₁Vsin; B₁V=const; =t; -угол поворота за время t; -угловая скорость; e=B_lVsin=E_msin t;

Величинаы хар-щие гармонич (синусоид) колебания. e(t)= E_msin(t+) ; E_m-амплитуда колебаний, - угловая частота колебаний, -начальная фаза колебаний. Т=2=2/T=2f; Т-период колебаний, f-частота колебаний или кол-во кол-ий за ед. врем.

В цепях переменного тока напряж и ток явл-сь синусоид-ой измен-щейся с одиноковой частотой имеют разные начальные фазы колебаний. Разность м/у нач. фазами напряжения и тока наз. сдвигом фаз м/у напряжением и током.

1 e= E_msin(t+)

2 U=Umsin(t+) изменяются по sin-му з-ну (1,2,3)

3 i=Imsin(t+)

i,U,e-мгновенные значения

Em,Um,Im-амплитуды

t+-фаза

Т=2п/2-период –наименьший промежуток времени по истечении которого значения синусоидальной функции повторяются.