Naizmeničnu struju (napon) može se opisati pomoću amplitude. Međutim, amplitudna vrijednost struje nije lako mjeriti eksperimentalno. Ac Force je prikladno povezana s bilo kojom akcije proizvedenom strujom koja ne ovisi o njegovom smjeru. Takav je, na primjer, toplinski učinak struje. Rotacija strelice ammetra koja mjeri izmjenu naizmjenične struje uzrokovana je izduženjem niti, koja se zagrijava kada se struja prođe.
Glumačkiili efikasannaziva se vrijednost naizmjenične struje (napona) direktna strujaU kojem se stvarni otpor dodjeljuje za razdoblje iste količine topline kao u izmjeni.
Učinkovita vrijednost struje povezujemo sa svojom vrijednosti amplitude. Da biste to učinili, izračunajte količinu topline koja se oslobađa aktivnom otpornošću naizmjeničnu struju u periodu jednakom razdoblju oscilacije. Podsjetimo da u skladu sa Zakonom Joule-Lenza, količina topline objavljena na dijelu lanca suspenzije konstantantoke 
za vrijeme 
, određena formulom 
. Naizmjenična struja može se smatrati trajnim samo za vrlo male vremenske intervale. 
. Podijelimo razdoblje oscilacija 
na vrlo velikom broju malih vremenskih intervala . Količina topline 
odoljeti 
za vrijeme :
. Ukupna količina topline dodijeljena za razdoblje sažet je topline dodijeljeno za određene male intervale, ili, drugim riječima, integracijom:
.
Trenutna snaga u lancu varira ovisno o sinusoidnom zakonu
,
.
Ažurirani proračuni koji se odnose na integraciju, zapišite konačni rezultat
.
Da je postojala trajna struja , zatim na vrijeme Da li bi bilo toplo 
. Po definiciji stalna struja Omogućavanje istog toplotnog efekta kao varijable, bit će jednaka efektivnoj vrijednosti izmjenične struje 
. Pronalazimo efikasnu vrijednost tekuće snage, izjednačavajući toplinu dodijeljena za razdoblje u slučajevima neprekidnih i naizmjeničnih struja
(4.28)
Očigledno, potpuno isti omjer povezuje učinkovite i amplitudno vrijednosti napona u lancu sa sinusoidnim naizmjenična struja:
(4.29)
Na primjer, standardni napon u mreži 220 V efikasan je napon. Prema formuli (4,29) lako je izračunati da će vrijednost napona amplitude u ovom slučaju biti jednaka 311 V.
4.4.5. Snaga u naizmeničnom krugu
Neka na neki odsjeku lanca sa naizmjeničnim fazama struje promjene između struje i napona je jednak 
. Snaga trenutnog i napona varira ovisno o zakonima:
,
.
Tada je trenutna vrijednost snage dodijeljena na linitu lanca,
Snaga varira s vremenom. Stoga možete govoriti samo o svojoj prosječnoj vrijednosti. Definiramo prosječnu snagu dodijeljenu za dovoljno dugo vrijeme (mnogo puta veće od razdoblja oscilacije):
Koristeći poznatu trigonometrijsku formulu
.
Veličina 
nije potrebno usečiti, jer ne ovisi o vremenu, pa:
.
Dugo vremena, kosinusna vrijednost ima vremena za promjenu više puta, uzimajući i negativne i pozitivne vrijednosti u rasponu od (1) do 1. Jasno je da je prosjek kosineske vrijednosti nula
, pa tako 
(4.30)
Izražavajući trenutne i naponske amplitude kroz svoje učinkovite vrijednosti formulama (4,28) i (4,29), dobivamo
. (4.31)
Snaga dodijeljena na promenljivom strujnom lancu, ovisi o efektivnim struji i naponskim vrijednostima i faze promjene između struje i napona. Na primjer, ako se dio lanca sastoji od samo aktivnog otpora, zatim 
i 
. Ako zaplet lanca sadrži samo induktivnost ili samo posudu, zatim 
i 
.
Objasnite prosječnu nultu vrijednost snage dodijeljenog na induktivnosti i kontejnera je sljedeća. Induktivna i kapacitet samo posuđuju energiju od generatora, a zatim ga vratite natrag. Kondenzator se naplaćuje, a zatim isprazni. Snaga struje u zavojnicu se povećava, onda ponovo pada na nulu itd. Upravo je iz razloga da se u induktivnom i kapacitivnom otporu, prosječna energija koju generator konzumira. Na aktivno otpornost, prosječna snaga se razlikuje od nule. Drugim riječima, žica sa otporom kada se teče, struja se zagrijava. A energija koja je istaknuta u obliku topline, natrag u generator više se ne vraća.
Ako se dio sklopka sadrži nekoliko elemenata, a zatim pomak faze može biti drugačije. Na primjer, u slučaju dijela lanca prikazanog na slici. 4.5, fazni pomak između struje i napona određuje se formulom (4.27).
Primjer 4.7.Otpornik s otporom povezan je s varijabilnim sinusoidnim generatorom struje . Iako se koliko puta prosječna snaga promijeni, konzumira generator, ako otpornik poveže zavojnicu s induktivnim otporom 
a) uzastopno, b) paralelno (Sl. 4.10)? Aktivna otpornost na zavojnicu zanemarena.
Odluka.Kad je samo jedan povezan sa generatorom aktivni otpor, Potrošena energija
(vidi formulu (4.30)).
Razmotrite lanac na slici. 4.10, a. U primjeru 4.6, određena je amplitudna vrijednost trenutne sile generatora: 
. Od vektorskog dijagrama na slici. 4.11, ali odredite fazni pomak između struje i napona generatora
.
Kao rezultat toga, prosječna energija koju konzumira generator
.
Odgovor: Uz dosljedan korak u krugu induktivnosti, prosječna snaga koju generator pojede će se smanjiti za 2 puta.
Razmotrite lanac na Sl. 4.10, b. U primjeru 4.6, amplituda vrijednost struje generatora 
. Od vektorskog dijagrama na slici. 4.11, b Određivanje pomeranja faza između struje i napona generatora
.
Tada prosječna snaga potrošena od strane generatora
Odgovor: Uz paralelno uključivanje induktivnosti, prosječna energija koju konzumira generator se ne mijenja.
Kao što znate, varijabla e.d.s. Indukcija uzrokuje naizmjeničnu struju u lancu. S najvećom vrijednošću ED-ova. Struja će biti maksimalna i obrnuto. Ovaj fenomen se naziva fazno slučajnost. Iako se trenutne vrijednosti snage mogu kretati od nule do određene maksimalne vrijednosti, postoje uređaji s kojima se može mjeriti izmjena struje.
AC karakteristika može biti akcije koje ne ovise o trenutnom smjeru i može biti isto kao i u stalnoj struji. Ove akcije uključuju toplotnu. Na primjer, naizmjenični struja teče kroz vodič s unaprijed određenim otporom. Nakon određenog vremenskog perioda u ovom dirigentiju, neka vrsta topline bit će razdvojena. Možete odabrati ovu vrijednost JPL-a DC tako da se na istom provodniku u isto vrijeme ta struja razlikuje kao istu količinu topline kao u izmjeni. Takva DC vrijednost naziva se trenutnom izmjenom trenutne vrijednosti.
U ovom trenutku u svjetskoj industrijskoj praksi je rasprostranjena trofazna naizmjenična strujašto ima mnogo prednosti preko jednofazne struje. Trofazni poziv Takav sistem koji ima tri električna kruga sa svojim varijabli. Sa istim amplitudi i frekvencijama, ali pomaknuta je fazom u odnosu na 120 ° ili po 1/3 perioda. Svaki takav lanac se zove faza.
Da biste dobili trofazni sistem, morate uzeti tri identična alternator naizmjenična jednofazna struja, povežite svoje rotore jedni drugima kako ne mijenjaju položaj tokom rotacije. Namotači statora ovih generatora moraju se rotirati u odnosu na jedan drugi 120 ° na rotaciju rotora. Primjer takvog sistema prikazan je na slici. 3.4.b.
Prema gore navedenim uvjetima, ispada da ED, koji se pojavljuje u drugom generatoru neće imati vremena za promjenu, u poređenju s n.d.s. Prvi generator, I.E. kasnit će za 120 °. E.d.s. Treći generator će biti kasno u odnosu na drugo za 120 °.
Međutim, ova metoda dobivanja promjenjive trofazne struje vrlo je nezgrapno i ekonomski neprofitabilno. Da biste pojednostavili zadatak, potrebni su vam svi namoti generatora statora za kombiniranje u jednom slučaju. Takav generator nazvan je trofazni generator struje (Sl. 3.4.a). Kad se rotor počne rotirati, dolazi do svakog namotaja
a) b)
Sl. 3.4. Primjer trofaznog AC sistema
a) trofazni generator struje; b) sa tri generatora;
promjena EDS-a Indukcija. Zbog činjenice da u prostoru postoji promjena namotavanja, faze oscilacije u njima se također pomaknuju u odnosu na 120 °.
Da biste povezali trofazni izmjenični generator u lanac, morate imati 6 žica. Da biste smanjili količinu žica, namotavanje i prijemnici generatora moraju se kombinovati jedno s drugim formiranjem trofaznog sistema. Te su veze dvije: zvijezda i trokut. Kada koristite i drugu metodu, možete uštedjeti električno ožičenje.
Star priključak
Trofazni generator struje prikazan je u obliku 3 namotaja statora, koji se nalaze jedna na drugu pod uglom od 120 °. Namote su počele označavati slova A, B, sai završava - X, y, z. U slučaju kada su krajevi namotaja statora povezani na jednu zajedničku točku (nulta točka generatora), metoda veze se naziva "zvijezda". U ovom slučaju otvori se pridružuju žicama zvana linearna (Sl. 3.5 lijevo).
Slično tome, prijemnici mogu biti povezani (Sl. 3.5., Tačno). U ovom slučaju žica koja povezuje nultu tačku generatora i prijemnika naziva se nula. Ovaj trofazni trenutni sustav ima dva različita naprezanja: između linearnih i nula žica ili, što je isto, između početka i kraja bilo kojeg namotaja statora. Takva vrijednost naziva se fazni napon ( Ul). Budući da je lanac trofazni, tada će linearni napon biti u v3. puta više faze, i.e.: Rabljeni \u003d v3uf.
Delta veza.
Slika 3.6. Primjer trokutasti vezu
Kada koristite ovu metodu povezivanja kraja X. Prvo namotavanje generatora povezano je s početkom U Drugi namotavanje, kraj Y.drugo namotavanje - do vrha Od Treće namotavanje, kraj Z. Treće namotavanje - do vrha Aliprvo namotavanje. Primjer spoja prikazan je na slici. 3.6. S ovom metodom, povezivanje faznih namotaja i povezivanje trofaznog generatora na trožičnu liniju, linearni napon u njegovoj vrijednosti se uspoređuje sa fazom: Uf \u003d ul
1. Navedite osnovne parametre karakterizirajući naizmjeničnu struju.
2. Dajte definiciju frekvencije i jedinica njegovog mjerenja.
3. Dajte definiciju amplitude i jedinica njegovog mjerenja.
4. Dajte definiciju razdoblja i jedinice njegovog mjerenja.
5. Razlike su najjednostavniji trofazni generator struje iz jednofaznog generatora struje.
6. Koja je faza?
7. Koji je trofazni rotor generatora struje?
8. Zašto se pomaknuta faza namotaja struje za trifaznu struju?
9. Značajka simetričnog sistema tri faze.
10. Princip povezivanja fazne namota trofaznih generatora i transformatora prema shemi "Star".
11. Princip povezivanja faznih namota trofaznih generatora i transformatora prema shemi "trokuta".
3.2. Vrste otpora u naizmjeničnim krugovima
U lancima naizmjenične struje otpor je odvojen u aktivan i reaktivan.
U aktivni otporni Uključeno u naizmjenični strujni krug, električna energija se pretvara u toplinu. Aktivni otpor R. Posjedovanje, na primjer, žice električnih linija, namotavanje električnih strojeva itd.
U otpornosti na mlaz Električna energija koja proizvedena izvorom ne troši. Kada se reaktivna otpornost uključi na AC lanac, pojavljuju se samo razmjena energije između njega i izvora. električna energija. Reaktivni otpor kreira se induktivnim i kontejnerima.
Ako ne uzimate u obzir obostrani utjecaj pojedinih elemenata električni lanacOpćenito, električni sinusoidni strujni krug može predstavljati tri pasivna elementa: aktivna otpornost R, induktivnost L i kapacitet C.
Aktivni otpor u naizmeničnom strujnom krugu.
Kada je aktivan otpor izmjeničnog kruga uključen, trenutni i napon se podudaraju u fazi (Sl. 3.7) i promjenu istog cinoidnog zakona: u \u003d u m sinωt. Istovremeno dostižu svoje maksimalne vrijednosti i istovremeno prolaze kroz nulu (Sl. 3.7.b).
Za izmjenični krug koji sadrži samo aktivni otpor, zakon o OHM ima isti oblik kao i za DC krug: I \u003d u / r.
Električna energija r U krugu s aktivnim otporom u bilo kojem trenutku jednak je radu trenutnih trenutnih vrijednosti i.i napon u.: p \u003d ui..
Slika 3.7. Uključujući krug u lancu AC aktivnog otpora r (a), strujne krivulje i., voltaža u. i moć p. (b) i vektorski dijagram.
Sa grafikona se vidi da se promjena napajanja događa s dvostrukom frekvencijom u odnosu na promjenu struje i napona, I.E. Jedno razdoblje promjene snage odgovara polovici trenutnog i naponskog promjene. Sve vrijednosti snage su pozitivne, znači da se energija prenosi iz izvora u potrošaču.
Srednja snaga RCPAktivna otpornost, P \u003d ui \u003d i 2 r - to je ono što jeste aktivna snaga.
Pod uvodom L.shvatit ćemo element električnog kruga (induktora induktora, od kojih se gubi gubici zanemarene), sposobni za skladištenje energije u svom magnetskom polju, koji nema aktivni otpor i tenk Od (sl.3.8).
Kada se uključi krug induktivnosti, promjena struje neprekidno potiče e.d.s. samoindukcija e l \u003d Δt,gde Δi / Δt. - Promjena brzine.
Kada ugao ωt.jednaka 90 ° i 270 ° tekućinu trenutne promjene Δi / Δt. \u003d 0, pa e.d.s. e L.=0.
Trenutna brzina promjene bit će najviša kada ugao ωt.jednak 0 °, 180 ° i 360 °. U tim trenucima vremena, e.d.s. Ima najveću vrijednost.
Krivulja napajanja je sinusoid koji varira s dvostrukom frekvencijom u odnosu na frekvenciju trenutne promjene i napona. Snaga ima pozitivne i negativne vrijednosti, i.e. Postoji kontinuirani oscilacijski proces razmjene energije između izvora i induktivnosti.
Slika 3.8. Shema uključivanja u izmjenični krug induktivnosti (a), trenutne krivulje i., voltaža u., N.d.s. e L. (b) i vektorski dijagram (b)
E.d.s. Samozakonitost prema vladaru Lenz-a usmjerena je kako bi se spriječila promjena u struji. U prvom kvartalu razdoblja kada se trenutna povećava, npr. Ima negativnu vrijednost (usmjerena protiv trenutne).
U drugom tromjesečju razdoblja, kada trenutna smanjuje, npr. Ima pozitivnu vrijednost (podudara se u smjeru struje).
Treća četvrtina razdoblja trenutne promjene mijenja svoj smjer i povećava se, pa e.d.s. Usmjeren protiv struje i ima pozitivnu vrijednost.
U četvrtom tromjesečju tekućeg perioda opada i e.d.s. Samoizmjena teži da se održava prethodni položaj struje i ima negativnu vrijednost. Kao rezultat toga, trenutni zaostaje iza faznog napona u kut od 90 O.
Otpor na zavojnicu ili dirigent u varijabilnu struju uzrokovanu efektom EDS-a samoodlučivanje, nazvano induktivni otpor X L. [OM]. Induktivna otpornost ne ovisi o materijalu zavojnice i iz područja presjeka dirigenta.
U naizmjeničnim strujnim krugovima, zavojnica induktivnosti povezana je uzastopno i paralelno.
Za sekvencijalna veza Zavojnice ekvivalentne induktivnosti Le i ekvivalentni induktivni otpor X L E. biće jednak:
Le \u003d l 1 + l 2 + ... x l e \u003d x l 1 + x l 2 + ...
Za paralelni spoj Zavojnice:
1 / le \u003d 1 / l 1 + 1 / l 2 + ... 1 / x l E \u003d 1 / x l 1 + 1 / x l 2 + ...
Kontrolna pitanja
1. Koje vrste otpora u alternativnim krugovima znate?
2. Šta znači aktivni otpor?
3. Šta je reaktivna otpornost?
4. Koji elementi lanca stvaraju reaktivnu otpornost?
5. Šta je aktivna snaga?
1. Dajte definiciju induktivnosti.
2. Što se događa u prvom tromjesečju razdoblja procesa razmjene oscilatajnog energije između izvora i induktivnosti?
3. Što se događa u drugom tromjesečju razdoblja razmene oscilatorne energije između izvora i induktivnosti?
4. Dajte definiciju induktivnog otpora.
3.3. Kondenzatori. Kapacitet u naizmeničnom strujnom krugu
Kondenzator - Uređaj koji može akumulirati električne troškove.
Najjednostavniji kondenzator su dvije metalne ploče (elektrode) odvojene dielektrikom.
Svaki kondenzator karakterizira nominalni kapacitet i dopuštena napetost. Napon kondenzatora označava kućište i nemoguće je preći. Kondenteri se razlikuju u obliku elektroda (ravnih), dielektričnih vrsta i kapaciteta (konstantna i varijabla).
Strana 2.
Trenutna vrijednost trenutne vrijednosti naziva se snaga DC-a, raspoređujući u vodiču u isto vrijeme jednaka količina topline kao alternativna struja.
Kao što se može vidjeti s cifre, u svakom trenutku veličina napona i struje struje preuzima različite vrijednosti. Stoga, kako bi procijenili vrijednost trenutne snage i napona naizmjenične struje, koristite trenutnu vrijednost struje i napona. Da bi se utvrdila aktivna vrijednost izmjenične struje, jednaka je DC napajanju koja bi izdvojila istu količinu topline u vodiču kao naizmjeničnu struju.
Transformator koji sadrži u primarnom namotu od 300 okreta uključen je u AC mrežu s trenutnim naponom od 220 V. Srednjeg transformatorskog kruga hrani opterećenje aktivnim otporom 50 ohma. Pronađite trenutnu trenutnu vrijednost u sekundarnom lancu ako pad napona u sekundarnom namotavanju transformatora koji sadrži 165 okreta je 50 V.
Dakle, kada se operacija za vađenje korijena zamijeni uspoređivanjem vremena za koje će integrirani signal iz gline biti jednak integralnom sa kvadrata izmjerene trenutne sile, srazmjerno trenutnom trenutnom vrijednošću. Prije toga, K2 je otvoren s vremenom t i prešao na SI impulse iz generatora pulsa GTI Clock. Broj impulsa TV / dolazi snimljen u SC, srazmjerno trenutnom trenutnom vrijednošću. Ovaj se broj pohranjuje u / 77, a na kraju ciklusa mjerenja prikazuje se na Qi.
Kao i kod mehaničkih oscilacija, u slučaju električnih oscilacija, obično nas ne zanimamo vrijednostima struje, napona i drugih vrijednosti u svakom trenutku vremena. Bitan opće karakteristike Oscilacije, poput amplitude, perioda, frekvencije, trenutne vrijednosti struje i napona i napona i prosječna snaga. To su aktivne vrijednosti strujnih i naponskih sila koje registruju mršave i voltmetere naizmjenične struje.
PX O JJFR U slučaju T - H - suhih svjetiljki koriste metodu termometra obustavljenog u blizini lampe generatora i svjedoči o njegovom svjedočenju. Zatim, razbijanje oscilacijskog kruga generatora, daje pozitivan potencijal na mreži lampe generatora sve dok termometar ne. Uzimanje u potonjem slučaju 1A i EA kao početni, odredite PX iz omjera PX1A EA. Snaga u anteni određuje F-LE RX - / /, gdje je snaga EW-a, RA je aktivna impedancija antene u Q i 1A - aktivna vrijednost struje za struju u anteni u anteni u anteni Rješavanje trenutnih međunarodnih standarda pod moći predajnika je uobičajeno razumijevanje snage. U anteni gore spomenuta F-LA određuje simurokutnu energiju predajnika istovremeno.
Termalni brojila imaju najviše praktične. Učinak termo brojila je produžiti finu žicu kada se zagrijava naizmjenična struja visoke frekvencije. Sam efekt ograničava primjenjivost takvih mjerača iz nekoliko na 1 - 3 A, ovisno o materijalu fine žice namijenjene u brojilu. Silver legure koriste se sa platinama, platinama sa iridijom itd. Ako se legura primjenjuje u obliku žice, tada ima promjer stotinke mm. Debljina vrpce je 0 01 mm, širina i dužina 3 mm 25 - 30 mm. Projekt navoja grijana struja proporcionalna je kvadratu trenutne trenutne vrijednosti. Kretanje na skali strelice povezane s istom žicom pomoću posebnog mobilnog sustava obično je proporcionalan kvadratnom korijenu iz trenutne struje. Zbog toga vaga mjerača topline imaju neujednačene intervale između divizija.
U ovom slučaju trenutne fluktuacije su harmonični (raspored oscilacije - sinusoid) i prisiljeni, jer su parametri oscilacija (frekvencija, amplituda) određeni vanjskim izvorom - generator. Neki električni uređaji (na primjer, oscilirajuće krug) mogu proizvesti besplatne harmonske oscilacije električna struja. Na lijevoj grani okvira - od nas i, jer u ovom slučaju, kroz terminal, struja teče u smjeru suprotno prikazane na slici. 12.1, njegov polaritet je minus. Budući da s ovim položajem okvira, trenutna sila ima najviše vrijednosti, faza oscilacije može biti g / 2 ili 3 / 2ir, ovisno o tome koji smjer struje u okviru uzimamo za pozitivan. Upoređivanje formule (12.1) i određena ovisnost, lako je vidjeti da 1t 10 a i w 4tgrad / s. Nadalje, koristeći formulu (12.2), utvrđujemo učestalost oscilacija (ot. Korištenje JOULE - LENZA (Q I2RT), mi određujemo trenutnu vrijednost trenutne sile (ot.
