Однофазные электрические цепи переменного тока

Ток, значение которого и направление периодически изменяются во времени, называют переменным.Если медленно вращать ручку генератора, подключенного к гальванометру, то стрелка будет отклоняться то вправо, то влево, т.е. периодически изменяется величина и направление.

Рисунок 1 – График однофазного переменного тока

Определения характеристик синусоидальной величины далее даны применительно к току (в общем виде уравнение аналогично и для ЭДС и для напряжения)

i=I_m´sin(w×t±y_i)

u=U_m´sin(w×t±y_u)

e=E_m´sin(w×t±y_u)

Период Т – время, в течение которого происходит полное изменение тока в проводнике. Определяем по графику или по формулам.

Т=

Частота f – величина, обратная периоду; число полных колебаний тока за одну секунду, Гц

f=

Амплитуда I_m – наибольшая абсолютная величина, которую принимает периодически изменяющийся электрический ток.

Мгновенный электрический ток i – величина электрического тока в рассматриваемый момент времени.

Действующий ток I – среднее квадратичное значение электрического тока за период

I=

Угловая частота w – скорость изменения фазы тока.

w=

Фаза – аргумент синусоидального тока, отсчитываемый от точки перехода тока через нуль к положительному значению, Фаза (фазовый угол) в любой момент времени определяет стадию изменения синусоидального тока.

Начальная фаза y – значение фазы синусоидального тока в начальный момент времени. Начальная фаза соответствует моменту времени t=0.

О синусоидальных величинах, имеющих разные по значению начальные фазы, говорят, что они сдвинуты по фазе.

Сдвиг фаз j – алгебраическая величина, определяемая разностью начальных фаз двух синусоидальных функций

j=y₁-y₂

Цепь с активным сопротивлением.

Для схемы такой цепи задано сопротивление R и напряжение, изменяющееся согласно уравнению

u=U_m´sinw×t

Для мгновенных значений напряжения и тока по закону Ома

i=

где -- амплитуда тока.

В цепи с активным сопротивлением напряжения и ток совпадают по фазе; действующий ток определяется отношением действующего напряжения к сопротивлению.