Вынужденные электромагнитные колебания.  Переменный ток.

Вынужденными электромагнитными колебаниями наз. незатухающие колебания заряда, напряжения, силы тока, вызванные периодически изменяющейся синусоидальной эдс.

Синусоидальная эдс возникает при вращении рамки с угловой скоростью w в стационарном магнитном поле с индукцией B. Согласно закону электромагнитной индукции

 

Т.о., если цепь замкнута, то возникает индукционный ток, который непрерывно меняется по модулю, а каждые полпериода – по направлению.

В России промышленная частота переменного тока – 50 Гц.

n = 50 Гц

Работа и устройство генератора переменного тока.

Работа основана на явлении электромагнитной индукции.

 

Устройство

1. Обмотка статора с большим числом витков, размещенных в его пазах. В ней наводится ЭДС.

2. Станина, внутри которой размещены статор и ротор.

3. Ротор (вращающаяся часть генератора) создает магнитное поле от электромашины постоянного тока. Может иметь n пар полюсов.

4. Статор состоит из отдельных пластин для уменьшения нагрева от вихревых токов. Пластины из электротехнической стали.

5. Клеммный щиток на корпусе станины для снятия напряжения.

При равномерном вращении ротора в обмотках статора наводится ЭДС:

, где N - число витков обмотки статора.

Частота ЭДС равна: v=np, где р - число пар полюсов, а n - число оборотов ротора в секунду.  На гидроэлектростанциях в генераторе число пар полюсов равно 40 - 50, а на тепловых - 10 -16.

Вырабатываемое напряжение в промышленных генераторах 103 - 104В.

Активное сопротивление в цепи переменного тока.

 

Активное сопротивление

Электрические устройства, преобразующие электрическую энергию во внутреннюю, называются активными сопротивлениями. Активное сопротивление  ,

 

где r - удельное сопротивление.

Высокоомные провода, спирали нагревательных приборов, резисторы активные сопротивления.

Мгновенное значение напряжения меняется по гармоническому закону

.

Мгновенное значение силы, тока пропорционально мгновенному значению напряжения и совпадает по фазе:

 

Колебания тока и напряжения в цепи с активной нагрузкой совпадают по фазе.

Об электрическом токе мы можем судить по его действиям. Одним из основных действий тока является тепловое. Мгновенное значение тепловой мощности равно:

Среднее значение мощности за период в цепи переменного тока равно:

 , следовательно, .  

 

Величина, равная квадратному корню из среднего значения квадрата мгновенного тока, называется действующим значением силы переменного тока: .

 

Действующее значение переменного тока равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике то же количество теплоты, что и переменный ток за то же время.

Действующее значение переменного напряжения опреде­лятся аналогично действующему значению силы тока: . Например, в осветительной сети Uд=220В.

 

 

Uд=220В.

Umax »311 В

Закон Ома для цепи с активным сопротивлением выполняется.

 

SpyLOGTopListКаталог "ПИНГВИН" - чуткий и душевный каталог!be number onebe number one< Каталог фирм InterMarketing.ru