 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
ГАРМОНИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Цель работы: определить индуктивность катушки, емкость конденсатора; экспериментально проверить закон Ома для полной цепи переменного тока.
Приборы и принадлежности: катушка индуктивности, батарея конденсаторов, реостат, амперметр, вольтметр, источник переменного напряжения.
ТЕОРИЯ
Переменным током называется такой электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению.
Гармоническим (синусоидальным) током называется переменный ток, который с течением времени изменяется по закону синуса или косинуса:
i = Im sin ( w t - j ),
или i = Im cos ( w t - j ).
Здесь i - мгновенное значение переменного тока - величина тока, соответствующая данному моменту времени,
Im - максимальное (амплитудное) значение тока,
( w t - j ) - фаза синусоидального тока,
w = 2 pn - круговая (циклическая) частота тока,
n- частота тока,
j- начальная фаза.
Гармонический ток создается синусоидальным или косинусоидальным напряжением той же частоты:
u = Um sinw t
u = Um cosw t.
Для характеристики силы переменного тока сопоставляют его среднее тепловое действие с тепловым действием постоянного тока соответствующей силы и вводят понятие действующего (эффективного) значения переменного тока.
Эффективное значение переменного тока численно равно значению такого постоянного тока, который выделяет в данной цепи за единицу времени такое же количество тепла, как и данный переменный ток. Математически эта величина равна среднеквадратичному за период значению силы переменного тока и связана с его максимальным значением соотношением
.
Аналогично определяется и эффективное значение напряжения
.
При расчете цепей переменного тока приходится производить сложение и вычитание синусоидальных токов или напряжений, имеющих одинаковую частоту, но в общем случае различные амплитуды и начальные фазы. Решение подобных задач значительно облегчается, если применить метод векторных диаграмм, основанный на изображении величины тока или напряжения с помощью вращающихся векторов. Для этого амплитудные значения тока Im и напряжения Um представляют векторами, вращающимися в плоскости OXY (обычно вращение берут против часовой стрелки) вокруг начала координат O с угловой скоростью, соответствующей циклической частотеw. Угол поворота векторов w t отсчитывают от оси OX. На рис.1,а изображено положение векторов для момента времени t = 0, на рис.1,б - для времени t >0.
| Рис. 1 |
Проекции векторов Im и Um на ось OY будут определять мгновенные значения тока i=Im sinw t и напряжения U=Um sinw t.
Поиск по сайту: