Бесіди по Електротехніці: Електрика - від простого до складного. Частина 6.

Основа сучасної електротехніки це змінний струм, який, в свою чергу, викликається змінної напруги. Це така напруга, величина і полярність якого мають періодичний характер у функції від часу (рис.16). На графіку показані найважливіші характеристики змінної напруги.

Зауважимо, що залежність амплітуди Uа змінної напруги від часу t має синусоїдальний характер, оскільки цей процес відноситься до числа коливальних, хвильових. Протягом кожного періоду, тобто часового проміжку, що вміщає в себе одну негативну півхвилю і одну позитивну, або, інакше кажучи, ОДИН ПОЗИТИВНИЙ напівперіод і ОДИН Результат негативний, амплітуда змінної напруги проходить через нуль не менше (але й не більше) трьох разів.

Фізичний сенс цього полягає в тому, що в точці "0" (див. Рис.16) ніякої напруги, а значить, і струму в про- воднику немає! Потім під дією джерела змінної напруги з'являється позитивне напруга, що досягає свого максимуму через проміжок часу t1 (точка "А").

Протягом часового проміжку t2 напруга плавно спадає до нуля, після чого з'являється знову, але тепер його полярність негативним. Максимальна негативна напруга виходить в точці "Б". Після чого протягом часового проміжку t4 напруга знову досягає нульового значення. Весь цикл повинен бути завершений протягом часу: Т = t1 + t2 + t3 + t4. Це і є ПЕРІОД. Величину, зворотну періоду, називають ЧАСТОТОЮ КОЛЕБАНИЯ.

Цей параметр показує, скільки разів протягом ОДНІЄЇ секунди змінну напругу змінило свою полярність, або ж скільки ПЕРІОДІВ (циклів) змінну напругу зазнало за одну секунду. На рис.17 зображені деякі основні величини, що характеризують змінну напругу.

Як бачимо, максимальне і мінімальне значення напруги (відповідно Uа + і Uа -) рівні за абсолютною величиною (по модулю) між собою. Але крім амплітудно значення для змінної напруги дуже важливим параметром є ЕФЕКТИВНЕ напруга. Як видно з рис.17, заштрихована частина позитивного напівперіоду рівних по площі заштрихованої частини прямокутника, в який "вписаний" цей напівперіод. При цьому прямокутник, утворений твором величин Uефф і Т / 2, за площею ТОЧНО РАВЕН позитивного напівперіоду.

Іншими словами, змінна напруга, що має амплітуду Uа, проходячи по резистору R, виділяє стільки ж теплоти, скільки її виділяє за той же час постійна напруга, величина якого дорівнює Uефф! Тому коли говорять, що напруга електричної мережі дорівнює 220 В, то мова йде про ЕФЕКТИВНУ напрузі, яке пов'язане з максимальною амплітудно наступним співвідношенням: Uефф = 0,707 Uа.

Отже, амплітудне напруга електричної мережі одно Uа = Uефф / 0,707 = 311 В. А ось зв'язок змінної напруги зі змінним струмом складніша і залежить від характеру ланцюга, на яку подано цю напругу. Якщо навантаження має чисто активний характер (тобто її можна апроксимувати звичайним резистором), співвідношення між напругою і струмом показано на рис.18.

На відміну від раніше розглянутих ланцюгів ПОСТІЙНОГО струму, ланцюги змінного струму містять КРІМ активних елементів ще і РЕАКТИВНІ. Це перш за все КОНДЕНСАТОР. Цей виключно необхідний і популярний компонент електричного кола представляє в загальному випадку дві металеві пластини, розташовані на деякій відстані один від одного (рис.19).

Конденсатори характеризуються таким найважливішим для електротехніки параметром, як ЕЛЕКТРИЧНА ЕМКОСТЬ, яку можна підрахувати за формулою С = 0,0885mS / r, де S - площа пластин; r - відстань між пластинами, m - діелектрична проникність.

<< Попередня 1 2 3 4 5 [6] 7 Наступна >>