18. Передача енергії від джерела до навантаження в колах постійного струму.

Якщо навантаження R підключене до активного двополюсника то через нього пройде струм і буде виділятися потужність:

Вияснимо, яке повинно бути співвідношення між опором навантаження R і вхідним опором двополюсника Rвх, щоб в опорі навантаження виділилася максимальна потужність; чому вона дорівнює і який при цьому к.к.д. передачі. З цією метою визначимо першу похідну Р по R і прирівняємо її нулю:

Звідси

Неважко знайти другу похідну і переконатися в тому, що вона негативна тому співвідношення 2 відповідає максимум функції P = f (R).

Підставивши 2 в 1, отримаємо максимальну потужність, яка може бути виділена в навантаженні R:

Корисна потужність, що виділяється в навантаженні, визначається рівнянням 1. Повна потужність, що виділяється еквівалентним генератором:

Коефіцієнт корисної дії

Якщо , то

Якщо потужність Р значна, то працювати з таким низьким к.к.д., як 0,5, абсолютно неприпустимо. Але якщо потужність Р мала і складає всього кілька мілліватт (такою потужністю володіють, наприклад, різні датчики пристроїв автоматики), то з низьким к.к.д. можна не рахуватися, оскільки в цьому режимі датчик віддає навантаженню максимально можливу потужність . Вибір опору навантаження R рівного вхідному опору Rвх активного двополюсника, називають узгодженням навантаження.

19. Синусоїдний струм і основні величини, що його характеризують.(3.1)

Синусоідальний струм представляє собою струм,що змінюється в часі по синусоідальному закону(рис.1):

рис.1

Максимальне значення функції називають амплітудою. Амплітуду струму позначають ; Період Т- це час,за який виконується одне повне коливання.

Частота рівна числу коливань в 1с :

Частоту вимірюють в герцах ( Гц) або ,кутову частоту в рад/c або :

Аргумент синуса, т.е. ( , називають фазою. Фаза характеризує стан коливання(числове значення) в данний момент часу t.

Люба синусоїдально змінна функція оприділяється трьома величинами: амплітудою,кутовою частотою і початковою фазою. У світі найбільше розповсюдження отримали установки синусоідального струму частотою 50 Гц,прийнятою в енергетиці за стандартну.В США стандартною являється частота 60 Гц. Діапазон частот практично застосовуваних синусоїдальних струмів дуже широкий : від долі герца, наприклад в геологорозвідці, до мільярдів герц в електротехніці.

Синусоїдальні струми і е.р.с. порівняно низьких частот(до кількох кільгерц) отримують з допомогою синхронних генераторів( докладніше про них можна дізнатись з курсу електричних машин). Синусоїдальні струми і е.р.с. високих частот отримують з допомогою лампових або напівпровідникових генераторів(більш докладно про них розписано в курсі радіотехніки і менш докладно- в курсі ТОЕ). Принцип отримання синусоідальної е.р.с. шляхом обертання витка з постоянною кутовою швидкістю в рівномірному магнітному полі розглядається на прикладі.(при а=0).Джерело синусоідальної е.р.с. і джерело синусоїдального струму позначають на електричних схемах так же,як і джерела постійної е.р.с. і струму,но над Е і ставлять крапки.