элтех. 1 Что собой представляет переменный электрический ток

• Название: 1 Что собой представляет переменный электрический ток
• Дата: 23.04.2023
• Размер: 96.05 Kb.
• Имя файла: элтех.docx
• Тип: Закон; #1084442

1) Что собой представляет переменный электрический ток?

Переменный электрический ток — это ток, периодически изменяющийся со временем по величине и по направлению в электрической цепи. Переменный электрический ток представляет собой электромагнитные вынужденные колебания. Переменный ток в отличие от постоянного имеет период, амплитуду и частоту. Сила тока и напряжение меняются со временем по гармоническому закону, такой ток называется синусоидальным. В основном используется синусоидальный ток. Колебания тока можно наблюдать с помощью осциллографа.
2) Записать выражения и указать на временной диаграмме (осциллограмме) мгновенные и средние значения синусоидальных тока, ЭДС и напряжения.

Мгновенные значения синусоидальных ЭДС, напряжения и тока:



где ω=2πf=2π/T – угловая частота [1/с]; f – линейная частота [Гц]; Т – период колебаний [c]; ψ_e, ψ_u, ψ_i – начальные фазы ЭДС, напряжения и тока [рад]; E_m, U_m, I_m – амплитудные (максимальные) значения ЭДС, напряжения и тока [В], [А].

Среднее значение (avg) - среднеарифметическое всех мгновенных значений за период T.



Среднее значение является постоянной составляющей DC напряжения и тока.
Для синусоидального AC тока (напряжения) среднее значение равно нулю.

8) Закон Ома в векторной форме.

В изотропном проводнике носители зарядов движутся в направлении действия силы, т.е. вектор плотности тока j и вектор напряженности поля E коллинеарны.

Исходя из закона Ома для участка цепи, имеем:





J= σE
J - вектор плотности тока,

σ - удельная проводимость,

E - вектор напряжённости электрического поля
9) Законы (правила) Кирхгофа в векторной форме.

1-й закон Кирхгофа: Геометрическая сумма векторов всех токов, подходящих к любому узлу цепи, равна нулю.



2-й закон Кирхгофа: Геометрическая сумма векторов всех ЭДС любого контура цепи равна сумме векторов напряжений на всех участках этого контура. В формуле (3.6) К – число источников энергии в контуре, N – число участков в контуре.



10) Чем отличается стационарная математическая модель с сосредоточенными параметрами для многоконтурной ЭЦ синусоидального тока от модели ЭЦ постоянного тока той же конфигурации?

11) Как определить на осциллограмме отрезок времени по шкале времени и угол сдвига фаз в радианах и градусах по шкале времени?

12) Как определить на осциллограмме мгновенные, амплитудные и действующие значения тока, напряжения и мощности?

13) Расчет и векторная диаграмма ЭЦ с активным сопротивлением.

Действующее значение (I) переменного тока совершает ту же работу, что и постоянный ток за время t T (период), при прохождении через активное сопротивление R.

А_пост= PT=I²RT,



где A – работа, Р – мощность.

Если , то откуда действующее значение переменного тока:





14) Расчет и векторная диаграмма ЭЦ с индуктивным сопротивлением.

15) Расчет и векторная диаграмма ЭЦ с емкостным сопротивлением.

16) Расчет и векторная диаграмма ЭЦ с последовательным соединением активного индуктивного и емкостного сопротивления.

17) Как определить активную, реактивную и полную мощность потребителя?

18) Почему активная мощность не может быть отрицательной?

19) При каких условиях реактивная мощность положительна и отрицательна?