Переменный ток и способ его получения
Переменный ток и способ его получения
Переменным током называется такой ток, который в отличие от постоянного тока меняет периодически направление своего движения по цепи и мгновенные значения своих величин (тока, напряжения, э. д. с.).
Переменный ток, применяемый в промышленности и быту, меняет направление и мгновенные значения во времени по закону синуса.
Синусоидальные колебания получаются следующим образом (рис. 13). Возьмем вектор ОА, выражающий в масштабе какую-либо величину — э. д. с. или ток, и будем вращать его против часовой стрелки вокруг точки О. Конец вектора будет описывать окружность. В зависимости от угла поворота а проекция вектора ОА на вертикальную ось определится величиной
При α = 90° sinα =1, поэтому проекция вектора ОВ = ОА; при α=180° sinα = 0 и ОВ = 0; при α= 270° sinα = — 1 и ОВ= — ОА.
Угол, описываемый вектором в единицу времени, выражает угловую скорость вращения вектора и называется угловой частотой, которая обозначается буквой ω (омега).
Промежуток времени, по истечении которого изменения переменной величины (э. д. с. напряжения или тока) повторяются, называется ее периодом и обозначается буквой Т. Период измеряется в секундах.
Число периодов в секунду называется частотой переменного тока и обозначается буквой f.
Период и частота — обратные величины, т. е.
Рекомендуемые материалы
T = 1 / f ; f = 1 / T
Частота измеряется числом периодов в секунду: 1 (период / секунду) называется Герцем (Гц).
Вектор ОА за один период Т описывает угол α = 2π, т. е. полную окружность. Поэтому его угловая частота будет:
ω = 2π / T ,
а так как 1/T = f., то ω=2πf [1 / сек] .
За время t вектор опишет угол α, равный α = ωt = 2πft
Угол а называется фазным углом или фазой.
В технике углы измеряются в радианах. Радианом называется угол между двумя радиусами круга, вырезающий на его окружности дугу, длина которой равна радиусу. Длина окружности C=2πR. Следовательно, окружность содержит
Рекомендация для Вас - 63 Особенности борьбы с организованной преступностью.
2πR / R =2π рад
Так как на рис. 13 вектор О А выражает в определенном масштабе какую-либо величину Ат (э. д. с. или тока), то мгновенное значение этой величины в зависимости от угла вращения будет:
α = Ат sin α = Ат sin ωt.
Определяем мгновенные значения величины как проекции изображающего ее вектора Ат на вертикальную ось (рис. 13). Отложим по горизонтальной оси углы поворота вектора Ат от горизонтальной оси против часовой стрелки (рис. 13, справа). По оси ординат отложим проекции вектора Ат на вертикальную ось, т. е. мгновенные значения данной величины (э. д. с. или тока). Соединяя плавной кривой концы отрезков, равных мгновенным значениям величин, получим кривую, называемую синусоидой.
Переменный ток, применяемый в сетях России имеет частоту, равную 50 пер/сек.
Переменный ток получается в генераторах, не имеющих коллектора. Кроме того, в генераторах переменного тока вращаются магнитные полюса (сердечники), помещенные на роторе, а обмотка, в которой индуктируется э. д. с., расположена в статоре генератора, т. е. в его неподвижной части.