усоїдального струму визначається тригонометричної функцією
i=I m sin (? t +? i),
єдиної змінної у правій частині, якої є час t. Амплітуда I m дорівнює максимальному значенню струму. Аргумент синуса (? T +? I), вимірюваний в радіанах, визначає фазний кут синусоїдальної функції струму в будь-який момент часу t і називається фазою, а величина? i, рівна фазному кутку в момент початку відліку часу (t=0), - початковою фазою. Величина? визначає число радіанів, на яке змінюється фаза коливань за секунду, і називається кутовий частотою.
Синусоїдальні е.р.с., струм і напруга є періодичними функціями часу. Через проміжок часу Т, званий періодом, фаза коливань змінюється на кут 2? , І цикл коливань повторюється знову: i (t)=i (t + T) (Мал. 2.1), отже, період і кутова частота зв'язані співвідношенням? Т=2? . Тривалість періоду прийнято вимірювати в секундах. Величину, зворотну періоду, називають частотою і позначають f. Частота визначається кількістю періодів в секунду: f=1 / T і вимірюється в герцах (Гц).
Очевидно, що:
? =2?/T=2? f.
Рис 2.1. Зміна синусоїди струму в часі
Все сказане щодо струму справедливо також для синусоидально змінюються напруг u (t) і е.р.с. e (t).
При спільному розгляді декількох синусоїдальних електричних величин однієї частоти зазвичай цікавляться різницею їх фазових кутів, званої кутом зсуву фаз. Кут зрушення фаз двох синусоїдальних функцій визначають як різниця їх початкових фаз. Якщо синусоїди мають однакові початкові фази, то говорять про збіг по фазі, якщо різниця фаз дорівнює, то говорять, що синусоїди протилежні по фазі. Фазові співвідношення мають дуже важливе значення при аналізі електричних ланцюгів змінного струму. Кут зсуву фаз між струмом і напругою ділянки кола прийнято позначати буквою? і визначати відніманням початкові фази струму з початкової фази напруги:
=-.
Кут?- Величина алгебраїчна. Якщо>, то> 0, при цьому говорять, що напруга випереджає струм по фазі або струм відстає по фазі від напруги. У разі < <0, тобто напруга відстає по фазі від струму або струм випереджає напругу, як це можна поспостерігати на рис 2.2:
Рис. 2.2 Діаграма напруги та струму: а) із зсувом по фазі (? =? U -? I); б) з однаковими початковими фазами (? u =? i).
У практиці застосування змінних струмів широко користуються поняттям діючого значення електричної величини. Чинним називають середнє квадратичне значення змінної електричної величини за період. Діючий струм позначають тією ж буквою, що і відповідне амплітудне значення, але без індексу m:
I =.
Теплове і електромеханічне дії струму пропорційні квадрату його миттєвого значення, тому саме діючий струм I може служити кількісною мірою їх оцінки за період.
Між амплітудою і діючим значенням для синусоїдальних величин встановлено зв'язок. Якщо i=Imsin? T, то
,
отже, відповідно до визначення:
I=I /.
Для діючих значень синусоидально змінюються напруги, е.р.с. і магнітного потоку справедливі аналогічні вирази:
U=U /,=E /,
Ф=Ф /.
...
