Тема 1.4 Электрические цепи переменного тока

Студент должен:

знать: методы расчет неразветвленной цепи переменного тока активным сопротивлением, индуктивностью, емкостью при различных соотношениях реактивных величин.

уметь: выполнять расчет цепей переменного тока; строить векторные диаграммы.

Переменный ток. Получение синусоидальной электродвижущей силы. Принцип действия генератора переменного тока. Уравнения, графики, характеристики переменного синусоидального тока. Действующая и средняя величина синусоидального тока, напряжения и электродвижущей силы. Параметры электрической цепи. Цепь синусоидального тока с активным сопротивлением, индуктивностью, емкостью. Напряжение, ток, мощность, начальная фаза, векторная диаграмм. Расчет неразветвленной цепи переменного тока активным сопротивлением, индуктивностью, емкостью при различных соотношениях реактивных величин. Треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей. Расчет цепи переменного тока с двумя узлами с активным сопротивлением, индуктивностью, емкостью при различных соотношениях величин реактивных проводимостей. Треугольники токов, проводимостей, мощностей. Расчет цепи переменного тока методом проводимостей. Коэффициент мощности [1, С.131-164].

Методические указания

При подключении к источнику переменного тока с синусоидально изменяющейся электродвижущей силе электрических цепей с линейными сопротивлениями в них будут действовать синусоидально изменяющиеся напряжения и проходить синусоидально изменяющиеся токи. Переменные токи, электродвижущая сила и напряжения характеризуются четырьмя основными параметрами: периодом, частотой, амплитудой и действующим значением.

Период. Промежуток времени, в течение которого электродвижущая сила напряжение и или ток совершают полный цикл изменений, называется периодом. Чем быстрее вращается виток или ротор генератора переменного тока, тем меньше период изменения электродвижущая сила или тока.

Частота. Число полных периодов изменения электродвижущая сила, напряжения или тока в одну секунду называется частотой. Она измеряется в герцах, т. е. числом периодов в секунду.

Амплитуда. Наибольшее значение переменного тока называют амплитудным значением, или амплитудой.

Ток, напряжение и электродвижущая сила, действующие в электрической цепи в каждый отдельный момент времени, определяются мгновенными значениями. На практике для характеристики параметров переменного тока используют, главным образом, действующие значения тока, напряжения и электродвижущей силы.

Электрическая энергия и механическая работа, создаваемые переменным током в различных электрических устройствах, пропорциональны действующим значениям тока и напряжения. Большая часть существующих приборов для измерения переменного тока измеряет действующие значения тока, напряжения и электродвижущей силы.

Вопросы для самоконтроля

1 Как получается переменный ток?

2 Что называется периодом и частотой переменного тока?

3 В чем выражается действие индуктивности, включенной в цепь переменного тока?

4 Что называется активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями?

5 Что называется коэффициентом мощности?

6 Как измерить активную и полную мощности переменного тока?

7 Что называется действующим значением переменного тока?

8 Что называется резонансом напряжений?

9 Что называется резонансом токов?