ТЕМА: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
План
1. Определение, получение и изображение переменного тока
2. Параметры переменного тока
Задание:
Изучить тему, распечатать и вложить в конспект лекции.
Определение, получение и изображение переменного тока
Переменным называют ток, изменение которого по значению и направлению повторяется через равные промежутки времени.
Широкоеприменение переменного тока в различных областях техники объясняется легкостью его получения и преобразования, а также простотой устройства генераторов и двигателей переменного тока, нанадежностью их работы и удобством эксплуатации.
Рассмотрим принцип действия простейшего генератора переменного тока.
Между полюсами электромагнита или постоянного магнита (рис. 4.1) расположен цилиндрический ротор (якорь), набранный из листов электротехнической стали. На якоре укреплена катушка, состоящая из определенного числа витков проволоки. Концы этой катушки соединены с контактными кольцами, которые вращаются вместе с якорем. С контактными кольцами связаны неподвижные контакты (щетки), с помощью которых катушка соединяется с внешней цепью. Воздушный зазор между полюсами и якорем профилируют
так, чтобы индукция магнитного поля в нем менялась
по синусоидальному закону.
Когда якорь вращается в магнитном поле со ско-
ростью 
, в активных сторонах катушки наводится ЭДС индукции (активными называют стороны, нахо-
дящиеся в магнитном поле генератора)
Таким образом, ЭДС генератора меняется по синусоидальному закону. Если к зажимам генератора подключить нагрузку, то через нее пойдет ток, который также будет изменяться по синусоидальному закону.
ПАРАМЕТРЫПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Для количественной характеристики переменного
тока служат следующие параметры:
1. Мгновенные значения тока i, напря-
же н и я u, ЭДС е — их значения в любой момент вре-
мени: і = Imsinώt; u = Umsinώt; е = Еmsinώt.
2. Амплитудные значения токаIm, напряжения 
ЭДС 
—максимальные значения мгно-
венных величин 
(рис. 4.3).
3. Период Т — промежуток времени, в течение
которого ток совершает полное колебание и принимает
прежнее по величине и знаку мгновенное значение.
Период выражают в секундах (с), миллисекундах
(мс) и микросекундах (мкс).
4. Угловая скорость 
характеризует ско-
рость вращения катушки генератора в магнитном поле.
На практике для получения нужной частоты при от-
носительно малой угловой скорости генераторы имеют
несколько пар полюсов р.
На рис. 4.4 показан генератор с двумя парами
полюсов, в котором за один оборот катушки ЭДС
изменяет направление 4 раза или 2р раз.
Тогда скорость 
определяет
электрическую угловую скорость катушки:
где 
— электрический угол, соответствующий одно-
му обороту катушки в пространстве; 
— время, со-
ответствующее р периодам тока.
Таким образом, формула (4.2) определяет электри-
ческую частоту вращения.
5. Циклическая частота 
—величина, об-
ратная периоду Т, т. е.
и характеризующая число полных колебаний тока за
1 с.
Единицей циклической частоты является герц (Гц):
Промышленной частотой в России считается частота
50 Гц (за границей 60 Гц – это лучше). Распространены также производные единицыциклической частоты килогерц (кГц), мегагерц (МГц)
и гигагерц (ГГц): 
Сопоставив формулы (4.2) и (4.3), получим
6. Действующие значения тока 
, на-
пряжения U и ЭДС Е. Для измерения переменного
тока, напряжения и ЭДС вводят понятие действующе-
го значения. Переменный ток сравнивают с постоян-
ным по тепловому действию.
Таким образом, действующее значение переменного
тока равно такому постоянному току, который за вре-
мя, равное одному периоду, выделяет на данном ре-
зисторе одинаковое количество теплоты с переменным
током.
учтя, что 
найдем выражение для действующего значения тока:
