Змінний електричний струм.

Змінний однофазний струм відносять до вимушених електромагнітних коливань. Сила струму і напруга змінюються з часом за гармонічними законами. Коливання напруги можна побачити з допомогою осцилографа. Якщо на вертикальні пластини подати напругу від мережі, то часова розгортка покаже швидкість руху променя по екрану, за якою можна визначити частоту коливань. Частота змінного струму – це кількість коливань за 1 с. Частота промислового змінного струму f = 50 Гц, а це означає, що струм протягом 1 с проходить 50 раз в одну сторону і 50 раз в протилежну. Зміна напруги в гніздах розетки побутової мережі створюється за допомогою генератора. Моделлю найпростішого генератора вважають дротяну рамку, яка обертається в сталому магнітному полі. Тому, потік магнітної індукції Ф, що пронизує рамку площею S можна визначити: Ф = В·S· . Якщо рамка обертається рівномірно, то кут збільшується пропорційно часу: , де - циклічна або колова частота, тому: ф = В·S· . Згідно закону електромагнітної індукції:

, де - амплітуда ЕРС індукції. Далі розглянемо вимушені електромагнітні коливання, що будуть відбуватись в колах під дією напруги: або , де - максимальне за модулем значення напруги. Якщо напруга змінюється з частотою , то й сила струму в колі змінюється з тією самою частотою, тому , - амплітуда сили струму, тобто максимальне значення струму, - різниця (зсув) фаз між коливаннями струму і напруги.

Прилади, які створюють в колах опір, що призводить до зміни енергії електричного поля у енергію магнітного поля і навпаки, названо реактивними опорами. Електричні опори, що обумовлені властивостями матеріалів, із яких виконано окремі ділянки кола, та в яких електрична енергія перетворюється в теплову, названо активними опорами. В колах змінного струму існують такі види опорів: реактивні індуктивні, реактивні ємнісні та активні.

Дата добавления: 2015-08-17