Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Основные характеристики переменного синусоидального тока.




I) Условие квазистационарности.

1) При изучении переменных полей и токов необходимо учитывать конечную скорость распространения электромагнитных волн в пространстве

- в вакууме

- в среде

2) Порождённое магнитное поле, изменяющимся во времени электрическим полем. Явление э/м индукции.

При малой частоте изменения переменного тока этими факторами можно пренебречь и считать, что электромагнитное поле распространяется мгновенно, токами смещения пренебречь и считать, что магнитное поле образуется только токами проводимости. Такие токи поля называются квазистационарными.

С физической точки зрения квазистационарным будет такой режим в цепи, при котором магнитное поле, создаваемое переменным током в любой момент времени практически такое же, как и у постоянного тока, т.е. так же распределено в пространстве и равно по величине во всех точках пространства, равноудалённых от данного проводника.

Электрическое поле зарядов в квазистационарной цепи совпадает со статическим полем распределённых зарядов в данный момент времени и в каждый момент оказывается неодинаковым на различных участках цепи, но если изменение тока происходят медленно, то мгновенные значения тока можно считать постоянными по цепи.

(l – длина контура) – время распространения э/м возмущения

Для электрических цепей, имеющих размеры 10 метров, это условие хорошо выполняется, вплоть до частот в несколько мега герц.

(для синусоидального тока)

II) Основные характеристики синусоидальных токов и напряжений.

Наиболее часто в науке и технике встречаются токи и напряжения, изменяющиеся по синусоидальному закону.

Мгновенные значения изменяются по закону

- амплитуды

 

 

Переменные синусоидальные токи характеризуются следующими параметрами:

Амплитуда - наибольшее положительное или отрицательное значение, которое принимает ток.

Период Т – наименьший интервал времени, по истечению которого мгновенные значения тока повторяются.

Частота f – число колебаний за единицу времени.

Фаза - величина, определяющая мгновенное значение тока при заданной амплитуде в заданный момент времени.

Угловая частота - величина, показывающая число колебаний за 2 секунд или величина, показывающая число радианов, на которое увеличивается фаза за одну секунду.

Для квазистационарных цепей справедливы законы Кирхгофа, Ома, сформулированные для цепей переменного тока, кроме мгновенных значений токов, напряжений и ЭДС.

§ 50 Колебательный контур.

Рассмотрим контур, состоящий из катушки индуктивности, сопротивления, конденсатора и источника ЭДС(L,R,C, ).

 

По второму правилу Кирхгофа для мгновенных значений можно записать следующее

( - мгновенное значение )

после преобразования и сворачивания его в правую часть

- условие колебательного контура.

- собственная частота колебания.

1) при в колебательном контуре свободные колебания

а) R=0 – незатухающие

б) R 0 – затухающие

Свободные незатухающие колебания.

 

 

- уравнение свободных незатухающих

колебаний.

- решение уравнений.

 

Свободные затухающие колебания.

 

Характеристики затухающих колебаний.

1) коэффициент затухания, время релаксации

2) логарифмический декремент затухания - отношение двух амплитуд, взятых через период

Вынужденные колебания под действием синусоидального .

 

 

§ 51 Предоставление гармонической функции с помощью векторных диаграмм и комплексных чисел.

1) графическое представление гармонических функций (метод векторных диаграмм)

 

Сущность метода векторных диаграмм заключается в следующем: любую гармоническую изменяющуюся функцию можно представить в виде вращающегося веера с угловой скоростью (=угловой частоте изменения тока).

Модуль этого веера равен максимальному значению этой физической величины.

При рассмотрении электрической цепи синусоидального тока все напряжения и токи изменяются с одинаковой частотой и, потому их взаимное расположение на векторной диаграмме не будет изменяться со временем. Можно зафиксировать их взаимное расположение в некоторый момент (t=0). Дальнейший расчет и построение векторных диаграмм осуществляется по правилу Кирхгофа и законам Ома, записанных для цепей переменного тока, через амплитудные значения токов и направлений с учётом сдвига фаз.

Представление гармонических функций с помощью комплексных чисел.

 

Возможность комплексного представления токов и напряжений (изменяющихся по синусоидальному закону) основана на формуле Эйлера.

Дифференцирование и интегрирование комплексного числа по аргументу.

 

 

Рассмотрим представление токов и напряжений в комплексном виде

. Такому току формально можно сопоставить комплексное число

Мнимая часть этого выражения определяет реальный ток

- комплексная амплитуда

- мгновенное значение комплексного тока

Аналогично можно написать и напряжение





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-12-06; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 840 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Слабые люди всю жизнь стараются быть не хуже других. Сильным во что бы то ни стало нужно стать лучше всех. © Борис Акунин
==> читать все изречения...

2192 - | 2114 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.