|
| |
|
Слаботочка Книги нее значение за период можно показать графически (рис. 2). Для этого необходимо на отрезке, равном длине периода Т, построить прямоугольник площадью, равной площади кривой Р за период. Высота этого прямоугольника в масштабе будет равна гсред После этого можно определить тепло, выделившееся за период в сопротивлении г при протекании переменного тока:  Рис. 2. Определение действующего значения переменного тока. Приравняем тепло, выделяющееся за то же время при переменном и постоянном токе: I = tipea Действующее значение переменного тока будет равно: / = yfi?pee Отсюда следует, что действующее значение переменного тока численно равно значению такого постоянного тока, который за время, равное периоду переменного тока, выделяет такое же количество теплоты, что и переменный ток. При синусоидальном токе можно выразить действующее значение через амплитудное (ф = 0): Действующее значение напряжения определяется и подобным образом: и = (1/J/V2 Таким образом, действующие значения в V2 раза меньше амплитудных. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, ИНДУКТИВНОСТИ И ЕМКОСТИ Ток в цепи при последовательном соединении сопротивлений определяется на основании закона Ома (рис. 3): где I - действующее значение тока, а; и - действующее значение напряжения, в; Z - полное сопротивление цепи переменному току, Ом, Активное сопротивление Гд переменному току больше омического сопротивления. Оно зависит от частоты переменного тока, геометрических размеров проводника, его проводимости и магнитных свойств. В общем случае ток цепи сдвинут по отношению к напряжению на зажимах на угол ф. Напряжения на индуктивности и емкости равны соответственно: Рис, 3. Последовательное Рис, 4. Параллельное соеди-соединение активного сопро- нение активного сопротивле-тивления, индуктивности ния, индуктивности и емкости, и емкости. При параллельном соединении ток в общей части цепи равен (рис. 4): 1 = 17 У, где Y - комплексная проводимость мощность ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Мощность равна произведению напряжения на зажимах цепи на ток, протекающий в этой цепи: р = U г. Поскольку напряжение и ток изменяются, то по отношению к переменному току можно говорить о мощности в данный момент, т. е. о мгновенной мощности. Мгновенная мощность равна нулю в те моменты, когда равны нулю и или t. Мгновенная мощность положительна, когда направление напряжения и тока на нагрузке одинаковы, и отрицательна, когда и и i разных знаков. Измерить мгновенную мощность относительно сложно. Поэтому для оценки энергетических соотношений в цепи переменного тока возьмем среднее значение мгновенной мощности за период. Среднее значение мощности за период называют активной мощностью. Рассмотрим энергетические процессы в цепях переменного тока. В цепи переменного тока только с активным сопротивлением ток и напряжение совпадают по фазе, следовательно, I - 1м sinwt, u-Uj sinwt. Мгновенная мощность будет равна: р = U t = 17 sinwt Средняя мощность в цепи переменного тока, содержащей только активное сопротивление, будет равна: P = UL На рис. 5 приведены кривые напряжения, тока и мощности для этой цепи. Из графика видно, что мгновенная мощность всегда положительна. Это значит, что независимо от направления тока в цепи энергия передается всегда в одном направлении от источника к приемнику. В приемнике электрическая энергия преобразуется в другие формы энергии (тепло, механическую работу). 1 2 [3] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 |