Поняття про змінний однофазному струмі. Основні характеристики ланцюга змінного струму. Поняття: фаза, зсув фаз, коефіцієнт потужності
Основні поняття про синусоїдальному змінному струмі
Змінний струм широко застосовується в різних галузях електротехніки. Електрична енергія майже у всіх випадках проводиться, розподіляється і споживається у вигляді енергії змінного струму. Це пояснюється тим, що змінний струм легко трансформувати - перетворювати змінний струм високої напруги в змінний струм низької напруги і назад. p align="justify"> Для того щоб в замкнутій ланцюга міг виникнути змінний струм, в ній повинна діяти мінлива ЕРС. Ланцюги змінного струму отримують живлення від джерел, якими в промислових установках служать генератори змінного струму. p align="justify"> Розглянемо процес индуктирование ЕРС при обертанні витка в однорідному магнітному полі, коли вісь обертання перпендикулярна магнітним лініям. При цьому вздовж провідників збуджується електричне поле, що обумовлює виникнення ЕРС. Припустимо, що виток обертається за годинниковою стрілкою. ЕРС витка буде змінюватися в залежності від положення витка в магнітному полі. p align="justify"> При обертанні провідника индуктироваться ЕРС будуть змінюватися за значенням і напрямком. Після повороту витка на кут 180 В° від початкового положення напрям ЕРС змінюється на протилежне. p align="justify"> За законом електромагнітної індукції значення ЕРС, индуктированной у витку,
e = 2Blv sin ? ,
змінний струм електропостачання трансформаторний фаза
де В - магнітна індукція однорідного магнітного поля, Тл;
l-довжина активної частини витка, м;
v - окружна швидкість витка, м/с;
? - кут між напрямком магнітних ліній і вектором швидкості v.
Будемо відраховувати кут ? від положення витка, коли його площина перпендикулярна магнітним лініям і провідник I знаходиться зліва.
При рівномірному обертанні витка з кутовою частотою ? кут повороту
? = ? t. Позначивши p align="justify"> Е т = 2Blv,
отримаємо
е = Е т sin ? t
Змінний кут ? = ? < span align = "justify"> t називається фазою ЕРС . Поточні значення е, відповідні різних моментів часу, називаються миттєвими значеннями ЕРС. Значення Е m є найбільшим значенням ЕРС і називається амплітудним значенням або амплітудою ЕРС.
Фазами ЕРС і струму є аргументи синуса ? t + ? e і ? t + ? i (i - змінний струм, t - період часу). Величини ? e і ? i , що визначають значення ЕРС і струму в початковий момент часу (t = 0), називаються початковими фазами ЕРС та струму . Різниця фаз ЕРС і струму однакової частоти позначається ? і називається зрушенням по фазі між ЕРС і струмом:
В
Якщо ЕРС і струм мають однакові початкові фази, то говорять, що вони збігаються по фазі. При? = 180 В° струм і ЕРС знаходяться в протифазі. Аналогічно цьому можна говорити про зрушення по фазі між двома ЕРС або двома струмами однакової частоти. p> Електричні генератори, трансформатори та електричні мережі розраховуються на певні напругу і струм. Тому, наприклад, при cos? = 0,5 і повного завантаження струмом генераторів, трансформаторів і мереж потужність, що передається споживачам, становитиме всього 50% від потужності, яка ...
