Однофазные электрические цепи переменного тока

Ток, периодически меняющийся по величине и направлению, назы­вается переменным токам.

Переменный ток, используемый в производстве и быту, изменяется по синусоидальному закону:

где i - значение переменного тока в любой момент времени, называемое мгновенным значением переменного тока. Величина, стоящая перед зна­ком синуса, называется амплитудой переменного тока. Амплитуда - это наибольшее положительное или отрицательное значение переменного тока.

Графически переменный ток выражается в виде синусои­ды (рис 1). На графике указа­ны мгновенные значения пере­менного тока в момент времени t₁, t₂, t₃ и амплитудные I_m.

Переменный ток характери­зуется такими величинами, как амплитуда, период, частота, фаза (сдвиг фаз).

Периодом (T) называется время, в течение которого происходит пол­ное изменение (колебание)тока в проводнике.

Частотой (f) называется величина, выражающаяся числом полных ко­лебаний тока за одну секунду. Частота измеряется в герцах (Гц). При частоте в 1 Гц происходит одно полное колебание тока за одну секунду.

Фаза характеризует переменный ток с течением времени. На рис. 1 переменный ток в моменты времени t₁, и t₂, имеет одинаковые значения, но отличается по фазе, так как в момент времени t₁, ток увеличивается, а в момент времени t₂ - уменьшается, т. е. имеет различные состояния. В моменты времени t₁, и t₃ переменный ток имеет одинаковые значения и в обоих случаях возрастает, т. е. находится в одинаковом состоянии, но отличается по времени на период. Следовательно, переменный ток в мо­менты времени t₁, и t₃ отличается по фазе.

Фаза переменного тока выражается через угол, стоящий под знаком синуса. Поэтому называют угол , сто­ящий под знаком синуса, где - угловая частота переменного тока, пока­зывающая число радианов, на которое изменяется текущая фаза за одну секунду.

Угловая частота имеет размерность рад/с и равна

где f в отличие от угловой частоты называется циклической (круговой) частотой, показывающей число циклов, совершенных за одну секунду.