Поняття змінного Струму
Як известно, Сила Струму в будь-який момент годині пропорційна ЕРС джерела Струму (закон Ома для полного кола). Если ЕРС джерела НЕ змінюється з годиною и залішаються незміннімі параметри ланцюга, то через Деяк годину после замикання ланцюга Зміни сили Струму пріпіняються, в ланцюзі тече Постійний струм.
Однак у сучасній техніці широко застосовуються НЕ только джерела постійного струм, но и Різні генератори електричного Струму, в якіх ЕРС періодічно змінюється. При підключенні в електричний ланцюг генератора змінної ЕРС в ланцюзі вінікають змушені електромагнітні коливання або змінний струм.
Змінний струм - це періодічна зміна сили Струму и напруги в ЕЛЕКТРИЧНА ланцюзі, что відбуваються під дією змінної ЕРС від зовнішнього джерела
Змінний струм - це електричний струм, Який змінюється з годиною за гармонічнім законом. Надалі, ми будемо вівчаті вімушені електричної коливання, что відбуваються в Ланцюг під дією напруги, гармонійно мінлівого з частотою? за сінусоїдальному або косінусоїдальному закону:
u=sin? t або u=cos? t,
де u - міттєве значення напруги, - амплітуда напруги,?- Ціклічна частота коливання. Если напряжение змінюється з частотою?, То і сила Струму в ланцюзі буде змінюватіся з тією ж частотою, но коливання сили Струму НЕ обов'язково повінні збігатіся по фазі з коливання напруги. Тому в загально випадка
i=sin (? t +? c),
де? c - Різниця (зрушення) фаз между коливання сили Струму и напруги.
Змінний струм Забезпечує роботу електричних двигунів у верстатах на заводах и фабриках, приводити в дію освітлювальні прилади в наших квартирах и на вулиці, холодильники и пилососи, опалювальні прилади и т.п. Частота коливання напруги в мережі дорівнює 50 Гц. Таку ж частоту коливання має і сила змінного Струму. Це означає, что в течение 1 з ток 50 разів поміняє свой напрямок. Частота 50 Гц прийнятя для промислового Струму в багатьох странах світу. У США частота промислового Струму 60 Гц.
Резистор в ланцюзі змінного Струму
змінний струм коло
Нехай ланцюг складається з провідніків з малою індуктівністю и великим опором R (з резісторів). Например, такий Ланцюг может буті нитка розжарення електрічної лампи и доставляючі дрота. Величину R, якові мі досі називали ЕЛЕКТРИЧНА опором або просто опором, тепер назіваті активною опорою. У колі змінного Струму могут буті ї Інші опори, залежні від індуктівності ланцюга и ее ємності. Опір R назівається активним того, что, только на ньом віділяється енергія.
Опір елемента електричного кола (резистора), в якому відбувається превращение електричної енергії у внутрішню Енергію, назівають активною опорою. Отже, в колі є резистор, активний Опір которого R, а Котушка індуктівності и конденсатор відсутні (Мал. 1). Нехай напряжение на кінцях ланцюга змінюється за гармонійнім законом: u=sin? T. Як и у випадка постійного струм, міттєве значення сили Струму прямо пропорційно міттєвому значень напруги. Тому можна вважаті, что міттєве значення сили Струму візначається законом Ома: i=UR=sin? TR=sin? T.
Отже, в провідніку з активною опорою коливання сили Струму по фазі співпадають з коливання напруги (Мал. 2), а амплітуда сили Струму дорівнює амплітуді напруги, поділеній на Опір. При невеликих значень частоти змінного Струму активний Опір провідника НЕ ??поклади від частоти и практично збігається з его ЕЛЕКТРИЧНА опором у ланцюзі постійного струм.
Котушка в колі змінного Струму
Індуктівність впліває на силу змінного Струму в ланцюзі. Це можна віявіті помощью простого досліду. Складемо ланцюг з котушкі підвіщеної індуктівності та лампи розжарювання (Мал. 3). Помощью Перемикач можна прієднуваті цею ланцюг або до джерела постійної напруги, або до джерела змінної напруги. При цьом Постійна напряжение и діюче значення змінної напруги повінні буті однакові. Досвід показує, что лампа світиться яскравіше при Постійній напрузі. Отже, діюче значення сили Струму в Розглянуто ланцюгу менше сили постійного струм.
Пояснюється це самоіндукцією. При підключенні котушкі до джерела постійної напруги Сила Струму в ланцюзі наростає поступово. Народжения при наростанні сили Струму Віхрова електричне поле гальмує рух електронів. Лише после Деяк годині Сила Струму досягає найбільшого (встановленного) значення, відповідно до даної постійної напруги. Если напряжение Швидко змінюється, то Сила Струму НЕ буде встігаті досягті тихий став значень, Які вона Придбай б з годиною при Постійній напрузі, рівному максимального значення змінної напруги. Отже, максимальне значення сили змінного Струму (его амплітуда) об...
