Какво е променлив ток и как тя се различава от DC

Променлив ток. за разлика от DC. непрекъснато варира както по големина и посока, и тези промени се появяват периодично, т.е.. е. точно повтаря през равни интервали от време.

За да предизвика такъв ток във веригата, използва източник на променлив ток, който произвежда променлив електродвижеща сила периодично различни по сила и посока. Такива източници се наричат ​​генератори.

Фиг. 1 показва схематична диаграма (модел) простият алтернатора.

Правоъгълна конструкция от медна тел, и е фиксирана към оста с помощта на предаване колан върти в магнитното поле. Краищата на рамката са запоени към пръстени мед приплъзване, които въртящ заедно с рамката, се плъзгат върху плочата за контакт (четки).

Фигура 1. Най-простият схема алтернатора

Нека да се уверите, че това устройство е наистина източник на променливо ЕМП.

Да приемем, че магнитът създава между полюсите униформа магнитно поле. т. е. един, в който плътността на магнитните линии на сила в някоя част от същата област. върти рамка пресича магнитните силови линии, както и във всяка една от страните му а и б са предизвикана едн.

Страните в същата рамка, както и G - отвън, тъй като въртящата се рама, те не се пресичат линиите на магнитното поле и следователно не участва в създаването на ЕМП.

Във всеки един момент EMF, която се проявява като страничен, противоположна на електродвижещото напрежение, възникващи в б-страна, но в кадър, както оперират по ЕДС и EMF obshuyu обобщим, т.е.. Д. Цялата конструкция предизвикана.

Това се вижда лесно, ако се използва за да се определи посоката на ЕВФ знаем на правило дясно.

За да направите това, поставете дланта на дясната си ръка, така че тя е с лице към северния полюс на магнит, както и голям извит пръст съвпада с посоката на движение на двете страни на рамката, в която искаме да се определи посоката на ЕМП. Тогава ръководството на ЕВФ ще сочат с пръст протегнатата ръка.

За какво ще бъде в обхвата на разпоредбите ние нямаме определена посока на ЕМП в страни А и Б, те винаги ли е да формират обща напрежение в рамката. По този начин един с посоката на въртене на рамката общите промени на ЕМП в него да се обърне, тъй като всеки един от работните Касите на оборот се провежда под различни полюси на магнита.

Големината на едн, предизвикана в кадъра също се променя, тъй като промяната на скоростта, с която страните на рамката пресичат линиите на магнитното поле. В действителност, в момент, когато рамката идва в изправено положение и преминава него, електропроводите, пресичащи скоростта на рамката е най-голямата и най-високата рамката предизвиква EMF. В онези времена, когато рамката преминава хоризонталното си положение, нейна страна, докато тя се плъзга по магнитните силови линии не ги пресича, и не се предизвиква EMF.

По този начин, с униформа въртене рамка ще бъде въведен електродвижещо периодично различни по големина и посока.

EMF срещащи се в рамка, устройството може да се измери и да се използва за създаване на ток във външна верига.

Използване на явлението електромагнитна индукция. Можете да получите променлива EMF и следователно с променлив ток.

Променлив ток за промишлени цели и за осветление генерира мощни генератори, ротационно задвижван от пара или водни турбини и двигатели с вътрешно горене.

Графично представяне на постоянен и променлив ток

Графичен метод дава възможност за визуализиране на процеса на промяна в дадена променлива като функция на времето.

Построяване променливи, които се променят с времето, започват с изграждането на две перпендикулярни прави, наречени оси на графиката. След това на хоризонталната ос в определен мащаб определят периоди от време, а вертикалната ос, и в определен мащаб, - стойности на количеството, където графиката, за да бъде изграден (EMF, напрежение или ток).

Фиг. 2 показва графично на постояннотокови течения. В този случай ще се постави текущата стойност, нагоре вертикално от ос пункт О забавени стойности на ток в една посока, която се нарича положителен и надолу от тази точка - обратна посока, което се нарича отрицателен.

Фигура 2. Графично представяне на променлив ток и DC

На мястото се служи едновременно като произхода на текущите стойности (вертикално нагоре и надолу) и времето (хоризонтално вдясно). С други думи, тази точка съответства на нулева стойност на тока и началния момент, от който имаме намерение да следвате като допълнително ток ще се промени.

Уверете се, че правилното построен на фиг. 2, и генерира DC стойност от 50 mA.

Тъй като този ток е постоянен, т.е.. Д., която не променя с течение на времето на неговото големина и посока, а след това различно време ще съответства на същото текущата стойност, т.е.. Д. 50 УО. Вследствие на това в момента е равна на нула, т.е.. Д. В началния момент на нашето наблюдение на ток, той ще бъде равна на 50 mA. По вертикалната ос на един сегмент, равна на текущата стойност на 50 mA, получаваме нашата първа точка на графика.

Същото нещо, което трябва да се направи и за следващия път, съответстващ на точка 1 по време ос т. Е. отложи от тази точка вертикално нагоре интервал е равен на 50 mA. Край на сегмента, ние ще определи втората точка на графиката.

Извършване на подобна конструкция за няколко последователни точки във времето, ние получи брой точки, съединение, което ще даде права линия, която е графично представяне на постоянна стойност от 50 mA.

Построяване променлива едн

Нека сега се обърнем към изучаването на EMF графики променлива. Фиг. 3 показва в горната част на рамката, въртящи се в магнитно поле, а по-долу е графично изображение на променлива EMF настъпване.

Фигура 3. Построяване променлива едн

Да започнем равномерно въртящ панела посока на часовниковата стрелка, както и проследяване на напредъка на промяна в нея EMF, като началният момент на хоризонталното положение на рамката.

На този начален момент на ЕМП е нула, тъй като обхватът на страните не се пресичат линиите на магнитното поле. Графиката е EMF нулева стойност, съответстваща на време Т = 0, 1, представено с точка.

При по-нататъшно въртене на рамката ще започнат да се появяват и ЕВФ ще се увеличат по размер, докато рамката достигне вертикално положение. На графиката е представено чрез плавно повишаване на кривата на EMF ставах, която достига своя връх (точка 2).

С наближаването на обхвата на хоризонталното положение на ЕМП в него ще се намали и да падне до нула. В графиката е представена чрез намаляване на гладка крива.

Следователно, по време, съответстващо на половината рамка едн ред там има време да растат от нула до максимална стойност и отново намалява до нула (точка 3).

При по-нататъшно въртене на рамката тя възникне отново EMF и постепенно ще се увеличава по размер, но посоката е обърната, като може да бъде проверена чрез прилагане на правилото за дясна ръка.

Графиката отчита промяната в посоката на едн, че кривата, представляваща електродвижещото напрежение, пресича оста на времето, и сега се намира под тази ос. EMF увеличава отново, докато рамката не взема вертикално положение.

След това започва да намалява в ЕВФ и стойността му става нула, когато рамката обратно към първоначалната си позиция, след като направи едно пълно завъртане. Графиката се изразява с това, че кривата на едн, достигайки обратна посока му връх (точка 4), след това се срещне с времевата ос (точка 5)

Това завършва един цикъл на ЕДС, но ако продължи да се върти на рамката, веднага започва втория цикъл е точно същата първата, след което, от своя страна, ще бъде последвана от трета и след това четвърта, и така, докато не спрем въртенето кадър.

По този начин, за всеки оборот на обхвата на ЕВФ срещащи се в него да завърши своите цикъл промени.

Ако границата е затворена и да е външна верига, веригата на променлив ток ще тече диаграма на което ще означава същото като графика и ЕМП.

Получихме форма на вълната се нарича синусоида. и ток, напрежение или електромагнитни полета, промяна на реда на този закон, се наричат ​​синусоидална.

Самата Sine крива на име, защото е графично представяне на променлива стойност тригонометрични нарича синус.

Синусоидален текущите промени - най-често в областта на електротехниката, следователно, да говорят за променлив ток, в повечето случаи означава, синусоидално ток.

За сравнение на различните променливи токове (EMF напрежение), има стойности характеризиращи даден ток. Те се наричат ​​параметрите на КС.

Период, амплитуда и честота - AC параметри

Променлив ток се характеризира с два параметъра - периода и амплитудата на втория, като знаем, че можем да съдим, която е с променлив ток, и парцел на ток.

Фигура 4. Curve синусоидален ток

Периодът от време, през който сегашната промяна прави пълен цикъл, наречен период. Периодът, посочен от буквата Т и се измерва в секунди.

Периодът от време, през който се провежда половината от общия промяната на текущия цикъл се нарича време на полуживот. Поради това, в периода на промяна на тока (електродвижещо напрежение или напрежение) се състои от две половини периоди. Очевидно е, че всички периоди на една и съща AC са равни.

Както се вижда от графиката, един период променя текущата достига два пъти повече от максималната стойност.

Максималната стойност на променлив ток (електродвижеща сила или напрежение) е неговата амплитуда или текущата стойност на амплитудата.

Im, Ем и Um - конвенционален наименование за амплитуди на тока и напрежението на ЕМП.

Ние особено се обърне внимание на пиковата стойност на тока. обаче, както се вижда от графиката, има безброй междинно неговите стойности малка амплитуда.

Стойността на променлив ток (EMF, напрежение), съответстващ на всеки избран момент се нарича моментната стойност.

аз. д и ф - стандартна нотация моментни стойности на тока и напрежението на ЕМП.

Моментен ток, както и нейната амплитуда стойност лесно се определя от графика. За това от всяка точка на хоризонталната ос в зависимост от часа на интерес за нас, начертайте вертикална линия до пресечната точка с текущата крива; получената вертикална линия сегмент ще определи актуалната стойност по това време, т. е. неговия моментната стойност.

Очевидно е, че моментната стойност на тока след време Т / 2 от началната точка на графиката е нула, и след време - Т / 4 от своя връх стойност. Текущ и достига своя връх стойност; но в обратен ред на дъската, след време, равно на 3/4 Т.

По този начин, графиката показва как се променя с течение на времето в токовата верига, и че всеки път само един път съответства на определена стойност, тъй като големината и посоката на тока. Когато това се текущата стойност в даден момент време в аудио веригата ще бъдат същите при всяка друга точка на веригата.

Броят на пълните периоди, извършено от ток на една секунда, се нарича честота на променливия ток и се означава с латинската буква е.

За да се определи честотата на променлив ток, т.е.. Е. За да разберете как много периоди на текущите си промени, направени в рамките на 1 секунда. трябва да бъде една секунди, разделен по време на един период на е = 1 / T. Познаването на AC честота, е възможно да се определи период: Т = 1 / е

променлив честота измерва единица наречен Hertz.

Ако имаме променлив ток. чиято промяна на честотата е равна на 1 Hertz, срокът на този ток ще бъде равен на 1 секунда. И обратното, ако текущия период на климата е една секунда, честотата на тока е равна на 1 Hertz.

Така че, ние сме идентифицирали AC параметри - период, амплитуда и честота. - които ви позволяват да се прави разлика между различните променливи токове и EMF напрежение и да се изгради, когато е уместно, техните графици.

При определяне на устойчивостта на различни схеми използване AC друг спомагателен количество характеризиране на променливия ток, така наречените ъглово или кръгова честота.

Ъгловата честота, обозначен с буквата # 969; и отнасящ се до е съотношението честота # 969; = 2π е

Нека обясним тези отношения. Когато заговор променлива EMF, ние видяхме, че по време на едно пълно завъртане на рамата има пълен цикъл на промяната EMF. С други думи, да се направи рамка на един оборот, т.е.. Д. извита на 360 °, е необходимо време, равен на един период т. Д. Т секунди. След 1 секунди рамка прави 360 ° / T завои. Следователно, 360 ° / T е ъгълът на въртене на р и МКС в 1 секунда, и изразява MSE р гръбнака въртене рамка, която се нарича кръгова или ъглова скорост.

Въпреки това, тъй като периодът Т, свързани с честота съотношение е F на = 1 / Т, и ъгловата скорост може да бъде изразена по отношение на честота и е равна на # 969; = 360 ° F.

Така че, ние стигнахме до извода, че # 969; = 360 ° F. Въпреки това, за по-лесна справка ъглови честотни изчисления за всички възможни ъгъл от 360 °, съответстваща на една страна, тя се заменя радиална експресия на 2 пи радиана, където π = 3.14. По този начин, ние най-накрая получи # 969; = 2 π е. Ето защо, за да се определи кръгова AC честота (електродвижещо напрежение или напрежение), честота на херца трябва да се умножи с константа 6,28.