Синусоидалы ток: жиілік, фаза, период. Синусоидалы ток пен кернеудің амплитудалық және әрекеттестік мағынасы

Синусоидалы ток практикада кең інен қ олданылады. Синусоидалы токтың тұ рақ ты токқ а қ арағ анда мынадай артық шылық тары бар: а) Синусоидалы ток ө ндіретін қ ондырғ ылардың (генераторлардың) қ ұ рылысы тұ рақ ты ток генераторларына қ арағ анда қ арапайым, жұ мыс істеу сенімділігі ө те жоғ ары жә не бағ асы арзан; ә) Трансформаторларды қ олдану арқ ылы синусоидалы кернеудің мә нін ө те жоғ ары дә режеге кө теруге болатындық тан синусоидалы токты алыс қ ашық тық қ а жеткізу арзанғ а тү седі; б)Синусоидалы токты пайдаланып жұ мыс жасайтын электр қ ондырғ ылардың қ ұ рылысы тұ рақ ты ток қ ондырғ ыларына қ арағ анда ә лде қ айда қ арапайым жә не арзан.

Синусоидалы ток деп мә ні уақ ытқ а тә уелді синусоидалық заң дылық пен ө згеретін токты айтамыз: i=I_m*sin( t+ ). Оның графигі 10-суретте кө рсетілген. Синусоидалы токты мынадай параметрлер арқ ылы сипаттауғ а болады:

1)Амплитудалық мә н (I_m, U_m, E_m ) – синусоидалық шаманың ең ү лкен максимал мә ні.

2)Периоды (Т) – толық бір тербеліс жасауғ а кететін уақ ыт.[c]

3)Жиілік (f) – бір секунда ішінде жасалатын тербеліс саны.[1/c]; [Гц] f=1/T; T=1/f

4)Бұ рыштық жиілік (ω) ω =2π f= 2π / T, [рад/с]

5)Фаза ( t+ φ) – кез келген сә ттегі синусоидалық шаманың мә нін анық тауғ а мү мкіндік береді.

6)Бастапқ ы фаза φ - синусоидалық шаманың уақ ыт нө лге тең болғ ан кездегі мә нін анық тауғ а мү мкіндік береді. Егер φ таң басы оң болса, онда синусоида ордината осі бойынша солғ а қ арай φ бұ рышқ а ығ ысады.,

ТМД елдерінде жә не Еуропаның біраз елдерінде жиілігі 50Гц синусоидалы кернеу кең інен қ олданылады.

Синусоидалы шамалардың мә ндері: а) Амплитудалық мә н (Im, Um, Em); ә) Лездік мә н (i, u, e) - синусоидалы шаманың кез келген сә ттегі мә ні: i=Imsin(t+_i); u=U_msin(t+_u); e=E_msin(t+_e); б) Орташа мә н (I_ор, U_ор, E_ор) - синусоидалы шаманың жарты период ішіндегі орташа мә ні:

I_ор===I_m=o.638I_m: U_ор==U_m=0.638U_m.

Сонымен орташа мә н амплитудалық мә ннен π /2 есе аз.

в)Ә рекеттік мә н (I, U, E) немесе орташа квадраттық мә н

I= = = I_m/ =0.707I_m, сол сияқ ты U= U_m/ = 0.707U_m, Е=0.707E_m.

Синусоидалы шамалардың ә рекеттік мә ндері олардың амплитудалық мә ндерінен есе аз. Синусоидалы ток ә рекеттік мә ні кедергі арқ ылы жү рген кезде бір период ішінде синусоидалы ток қ анша жылу бө лсе, сонша уақ ытта сондай жылу бө ліп шығ аратын тұ рақ ты токтың мә ніне тең.

33. Айнымалы ток тізбегіндегі қ уат. Айнымалы ток тізбегінде берілген уақ ыт мезетіндегі қ уат ток кү ші мен кернеудің лездік мә ндерінің кө бейтіндісіне тең.

Бұ л ө рнекті тү рлендіріп

аламыз.

Бізге бір период ішіндегі орташа қ уатты анық тау керек. Ол ү шін уақ ытқ а тә уелді тригонометриялық функциялардың орташа мә ндерін табайық:

онда

Олай болса, қ уатты анық тайтын ө рнектегі екінші қ осылғ ыштың орташа мә ні нө лге тең. Сонымен, айнымалы ток тізбегінде орташа қ уат:

(1)

Бұ л тең деуге ток пен кернеудің ә серлік мә ндерін қ ойып, ың ғ айлы болу ү шін ә серлік мә ндердің индексін жазбай жә не деп белгілесек,

(2)

шығ ады. (1) мен (2) ө рнектеріндегі шамасы қ уат коэффициенті деп аталады. Осы ө рнек айнымалы токтың қ уаты тек ток кү ші мен кернеуге ғ ана емес, сонымен қ атар олардың тербеліс фазаларының айырымына да тә уелді екенін кө рсетеді.
Егер тізбектегі реактивті кедергі болса, , онда , яғ ни бұ рыннан белгілі тұ рақ ты токтың қ уатының формуласын аламыз. Ал тізбекте активті кедергі жоқ болса, онда . Тек реактиві кедергісі ғ ана бар тізбекте орташа қ уат нө лге тең. (1) формуласынан қ уатты ө сіру ү шін шамасын — қ уат коэффициентін ұ лғ айту қ ажет екенін кө реміз. Ө ндірістік қ ондырғ ыларда ең аз дегенде болуы керек.

34.Электр тізбегінің элементтерін тізбектей қ осу

Суретте тізбектей қ осылғ ан кедергілері бар электр тізбегі кө рсетілген.

Э.к.к. кө зінің қ ысқ ыштарындағ ы кернеу шама жағ ынан электр қ озғ аушы кү шіне тең. Сондық тан кө бінесе схемада кө з кө рсетілмейді.

Кедергілердегі кернеу тү сулері мына формуламен анық талады.

Кирхгофтың екінші заң ына сә йкес, электр тізбегі кірісіндегі кернеу тізбек кедергілеріндегі кернеулердің қ осындысына тең.

Тізбектің эквивалентті кедергісі тізбектей қ осылғ ан элементтердің қ осындысына тең.