Меню

В бытовой технике использующий синусоидальных ток под термином рабочее напряжение имеется в виду

Какое напряжение в бытовой сети оптимальное для работы электроприборов

Какое напряжение в бытовой сети оптимальное для работы электроприборовУровень напряжения – одни из критериев качества электроснабжения. Каждый из бытовых электроприборов рассчитан на продолжительную нормальную работу при условии питания его от напряжения, находящегося в пределах допустимых значений. В данной статье рассмотрим вопрос о том, какое напряжение в бытовой сети является оптимальным для работы электроприборов.

Уровень напряжения в электрической сети

Прежде всего, следует отметить, что на уровень напряжения в электрической сети влияет множество различных факторов. Электричество от источника – электростанции к конечному потребителю, в частности в жилые дома, приходит, пройдя несколько этапов преобразования. На первом этапе напряжение повышается для передачи его на большие расстояния, по энергосистеме. По мере приближения к конечному потребителю, электричество проходит несколько этапов преобразования напряжения до значений, используемых в быту.

Фиксированное значения напряжения в различных участках энергосистемы невозможно обеспечить, так как в энергетической системе постоянно происходят различные процессы: увеличивается или снижается нагрузка, соответственно изменяется и количество вырабатываемой электроэнергии на электростанциях, возникают аварийные ситуации на различных участках электрической сети, которые в той или иной мере влияют на уровни напряжения. Поэтому на каждом этапе преобразования электроэнергии осуществляется регулировка уровня напряжения, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.

Основной задачей регулировки напряжения обеспечить уровень напряжения на тех или иных участках электрической сети в пределах допустимых значений. То же самое касается конечного этапа, который обеспечивает понижение напряжения величины, используемой в быту – 220/380 В.

В наиболее часто используемой для электроснабжения потребителей однофазной электрической сети напряжением 220 В нормально допустимые отклонения напряжения находятся в пределах +/- 5 %. То есть диапазон напряжения 209-231 В является нормальным, может быть постоянным, соблюдение напряжения сети в пределах данных значений является одним из критериев качественного электроснабжения.

Но, как и упоминалось выше, в электрической сети могут возникать аварийные режимы работы, которые могут влиять на уровни напряжения в электрической сети. В связи с этим существует еще одна норма – предельно допустимые отклонения напряжения, которые составляют +/- 10 % или 198-242 В.

Данные отклонения напряжения допускаются на незначительное время, как правило, на время ликвидации аварийной ситуации в электрической сети или на время оперативных переключений, в процессе которых происходит временное изменение значений напряжения электросети.

Измерение напряжения мультиметром

Какое напряжение в бытовой сети оптимальное для работы электроприборов?

Выше приведены общие нормы напряжения электрической сети. Что касается бытовых электроприборов, то в большинстве случаев они проектируются для нормальной работы в диапазоне предельно допустимых отклонений напряжения, то есть 198-242 В. При этом электроприборы не должны выходить из строя в случае непродолжительного превышения напряжения выше 242 В.

Если рассматривать диапазоны допустимых напряжений в паспортах бытовых электроприборов, то можно выделить две группы электроприборов. К первой группе можно отнести те электроприборы, которые меньше всего подвержены перепадам напряжения – это электрический чайник, электропечь, бойлер, электрический обогреватель и другие электроприборы, в которых основным конструктивным элементом является тепловой нагревательный элемент.

Ко второй группе можно отнести электроприборы, которые наиболее подвержены перепадам напряжения – это, прежде всего, компьютерная техника, блоки питания различной техники, аудио- и видеотехника и различные дорогостоящие электроприборы, конструктивно имеющие электронные схемы, преобразователи.

В паспорте электроприборов первой группы в большинстве случаев можно увидеть рекомендуемое рабочее напряжение 230 В. По сути данные электроприборы будут работать и при более низком напряжении, но при этом они будут работать менее эффективно.

Электроприборы второй группы, как более подверженные к перепадам напряжений, проектируется с учетом работы в широких диапазонах. Часто диапазоны рабочих напряжений выходят ниже предельно допустимых. Например, блок питания аудио- видеоаппаратуры, зарядное устройство мобильного телефона рассчитано для работы в пределах 100-240 В.

Отдельно следует выделить бытовые приборы, конструктивно имеющие электродвигатель, насос или компрессор. Перечисленные элементы рассчитаны для работы при номинальном напряжении, как правило, это 220-230 В.

Напряжение в электрической сети 200 вольт

В случае понижения напряжения в электрической сети увеличивается ток нагрузки в электродвигателе (насосе, компрессоре), что в свою очередь приводит к перегреву его обмоток и снижению срока службы изоляции. В данном случае, чем ниже напряжение в электрической сети, тем меньше срок службы данных электроприборов, в частности их конструктивных элементов – электродвигателей (насосов, компрессоров).

Учитывая диапазоны допустимого напряжения всех электроприборов, используемых в быту, можно сделать вывод, что наиболее оптимальным напряжением в электрической сети является напряжение величиной 230 В. При таком значении напряжения будут нормально работать электроприборы с электродвигателями, нагревательными элементами, а также электроприборы, конструктивно имеющие электронные схемы и преобразователи.

Рассматривая вопрос о том, какое напряжение в бытовой сети оптимальное для работы электроприборов, следует учитывать, что важен не только уровень напряжения, но и его стабильность.

Под стабильностью подразумевается отсутствие скачков напряжения, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Перепады напряжения негативно влияют на работу электроприборов и, в конечном счете, могут привести к выходу их из строя.

Источник

Что такое переменный ток

Что такое переменный ток. Определение переменного тока

Переменный ток – это направленное движение заряженных частиц, направление движения которых меняется на противоположное через равные промежутки времени. Если постоянный ток течет в одном направлении и не меняется по величине, то переменный ток может быть в данный момент положительным, а через определенный промежуток времени отрицательным.

Получение переменного тока

Получение переменного тока

Вырабатывают переменный ток генераторы переменного напряжения, которые преобразуют механическую энергию в электрическую. Форма переменного тока может быть различной и зависит от его назначения. Форма переменного тока промышленного назначения и для бытовых нужд населения носит синусоидальный характер.

Он имеет такие характеристики как амплитуда, частота и период. Периодом синусоидального тока является его полный цикл колебания и измеряется временем совершения одного цикла колебания. Такие циклы повторяются и поэтому переменный ток еще называют циклическим.

Период обозначается буквой Т и выражается в секундах. Другим параметром синусоидального тока является частота, которая обратно пропорциональна периоду т. е. F = 1/Т. Если период переменного тока равен 1 секунде, то частота его будет равна 1 Гц.

Читайте также:  Найдите действующее значение силы переменного тока если максимальное значение силы тока равно 10а

Период, частота и амплитуда переменного тока

Период, частота и амплитуда переменного тока

Существует два стандарта переменного тока – это 50 Гц и 60 Гц. В России используется частота сети 50 Гц, а в Канаде и США 60 Гц. Такой параметр как амплитуда, определяется его наибольшей величиной в определенный промежуток времени, она может иметь отрицательное или положительное значение.

Что такое трехфазный переменный ток

Если два синусоидальных сигнала одновременно достигают наибольшей амплитуды и нуля, то можно говорить что эти сигналы имеют одинаковую фазу, т. е. совпадают по фазе. Если эти сигналы имеют разные значения максимума и нуля, то они сдвинуты по фазе.

Электрическая схема соединений треугольник

Электрическая схема соединений треугольник

В трехфазном переменном токе имеется три сигнала однофазного синусоидального тока сдвинутых относительно друг друга на 120°. Из многофазных электрических сетей в основном выбрана трехфазная сеть, как наиболее оптимальная. Трехфазная сеть состоит из 3-х однофазных сетей.

Такую однофазную сеть в трехфазной сети называют фазой. Возможны два вида соединения фаз в трехфазной сети – это соединение «треугольником» и «звездой». При соединении «звездой» одни концы генератора соединяются вместе и образуют нулевую точку, а другие провода обмоток идущие к нагрузкам называются линейными.

Напряжение между линейными проводами и нулевыми проводами называются фазным напряжением. А напряжение между линейными проводами называют линейным напряжением. Нулевой провод используется в случаях неравномерной нагрузки, позволяя выравнивать напряжение фаз.

Нейтральный провод применяется в схеме освещения, где создать равномерную нагрузку нелегко, так как не все лампы включаются одновременно и равномерно по фазам. Между фазными и линейными напряжениями имеется зависимость: Uл = √3*Uф ≈ 1,73*Uф. В трехфазных сетях по схеме «звезда» Uл – 380 В, а Uф = 220 В.

Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях схемы звезда

Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях схемы звезда

Если нагрузка в электрической цепи по схеме «звезда» в трех фазах одинакова, т. е. симметрична, то в нейтральном проводе тока нет, или он минимальной величины. А если ток нейтрали незначителен, то и сечение нулевого провода значительно меньше, чем сечение линейного провода. Когда нагрузка одинакова, ток в нейтрали будет равен нулю.

Нейтраль в этом случае не нужна. Тогда используют схему соединения трехфазной сети «треугольник», где все концы соединяются с началами обмоток генератора и образуют схему «треугольник» без нейтрали. В схеме «треугольник» фазные и линейные напряжения равны Uл = Uф, а токи определяются по формуле – IЛ = √3*IФ, где линейный ток в 1,73 раза больше фазного.

Соединение по схеме «треугольник» иногда используется в освещении, но в основном такую схему применяют в трехфазных сетях с небольшим перекосом фаз. Также тяжёлый запуск асинхронных электродвигателей осуществляется по схеме «звезда», чтобы снизить большой пусковой ток электродвигателя, а достигнув рабочего режима, переходят на схему «треугольник».

Источник

Рабочее напряжение

3а. Номинальная мощность светового прибора

Суммарная номинальная мощность ламп, на которую рассчитан световой прибор

2.2.3. Рабочее напряжение — максимальное напряжение, приложенное к рассматриваемой части, когда машина работает при номинальном напряжении и в нормальных условиях эксплуатации.

1. Нормальные условия эксплуатации — условия, включающие в себя возможные изменения напряжения внутри машины, которые возникают, например, при срабатывании выключателя цепи или повреждения лампы.

2. При определении рабочего напряжения не принимают во внимание величины напряжений, возникающие вследствие переходных процессов в источнике питания.

3.2.3 рабочее напряжение (working voltage): Максимальное напряжение, приложенное к рассматриваемой части, когда машина работает при номинальном напряжении и при нормальной нагрузке.

3.59 рабочее напряжение: Максимальное значение напряжения (постоянного тока или эффективного значения переменного тока), возможное на любой конкретной изоляции при номинальном напряжении электрооборудования.

1 Переходные процессы не принимают во внимание.

2 Условия разомкнутой цепи и нормальные условия эксплуатации принимают во внимание.

3.4 рабочее напряжение: Наибольшее значение напряжения постоянного или переменного тока, которое может возникнуть (локально) по любой изоляции при номинальном напряжении питания (колебаниями напряжений можно пренебречь) в нормальных режимах работы или при разомкнутой электрической цепи.

3.10 рабочее напряжение: Напряжение, приложенное к электрофильтру (полю), определяемое алгоритмом автоматической системы управления агрегата питания при заданных технологических параметрах, условиях эксплуатации и технического обслуживания.

2.49 Рабочее напряжение — максимальное действующее значение напряжения, которое может быть приложено к любой изоляционной системе при номинальном входном напряжении в условиях холостого хода или в нормальных условиях эксплуатации, при этом угол сдвига фаз и перенапряжение, возникающее вследствие переходного процесса, во внимание не принимаются.

1 При рассмотрении изоляционной системы между обмотками, которые не предназначены для соединения между собой, считают, что рабочее напряжение — это наивысшее значение напряжения, имеющего место в любой из этих обмоток.

2 Следует обратить внимание на тот факт, что рабочее напряжение относительно земли на входе может заметно отличаться для однофазных систем, не содержащих провода нейтрали, для трехфазных систем, соединенных в звезду, без заземленной нейтрали и соединенных в треугольник. Вторичное напряжение может искусственно возрасти относительно земли в трансформаторе, что обусловливается режимами, происходящими в электрическом бытовом приборе или в оборудовании.

3.43 рабочее напряжение: Максимальное значение напряжения (постоянного тока или эффективное значение переменного тока), возможное на любой конкретной изоляции при номинальном напряжении электрооборудования.

1 Переходные процессы не принимают во внимание.

2 Условия разомкнутой цепи и нормальные условия эксплуатации принимают во внимание.

3.18 рабочее напряжение (operating voltage): Значение фактического напряжения, подаваемого на действующий электронагреватель.

14. Рабочее напряжение

Напряжение, установленное изготовителем и указанное на внешней стороне корпусов вилки и розетки

2.2 рабочее напряжение: Наибольшее действующее значение напряжения переменного тока, которое может быть приложено к изоляции патрона, без учета переходных процессов, при работе лампы или стартера в нормальном режиме или при отсутствии лампы или стартера.

2.2 рабочее напряжение (working voltage): Наибольшее действующее значение напряжения переменного тока, которое может быть приложено к изоляции патрона, без учета переходных процессов, при работе лампы в нормальном режиме или при отсутствии лампы.

Читайте также:  Физика 8 класс контрольная работа номер 3 электрические явления электрический ток

1.2.9.6 рабочее напряжение (working voltage): Наибольшее напряжение, которому подвергается или может быть подвергнута рассматриваемая изоляция или компонент при работе оборудования в нормальных условиях эксплуатации.

1.2.9.6 рабочее напряжение (working voltage): Наибольшее напряжение, которому подвергается или может быть подвергнута рассматриваемая изоляция или компонент при работе оборудования в нормальных условиях эксплуатации.

3.18 рабочее напряжение: Фактическое напряжение, подаваемое на действующий электронагреватель.

3.60 рабочее напряжение (working voltage): Максимальное напряжение (исключая переходные напряжения), которому подвергается рассматриваемая часть машины, когда она работает при номинальном напряжении и в условиях нормальной эксплуатации.

3.2.3 рабочее напряжение (working voltage): Максимальное напряжение, приложенное к рассматриваемой части, когда машина работает при номинальном напряжении и при нормальной нагрузке.

3.6 рабочее напряжение (working voltage): Наибольшее действующее значение напряжения, которое может быть на любой изоляции при нормируемом напряжении сети, без учета переходных процессов, при холостом ходе или при нормальной работе.

3.10 рабочее напряжение: Напряжение, приложенное к электрофильтру (полю), определяемое алгоритмом автоматической системы управления агрегата питания при заданных технологических параметрах, условиях эксплуатации и технического обслуживания.

1.2.9.6 РАБОЧЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ: Наибольшее напряжение, которому подвергается или может быть подвергнута рассматриваемая изоляция или компонент при работе оборудования в нормальных условиях эксплуатации.

24.6 Рабочее напряжение двигателей, непосредственно подсоединенных к сети питания и имеющих основную изоляцию, адекватную номинальному напряжению прибора, не должно превышать 42 В. Дополнительно двигатели должны соответствовать требованиям приложения I.

Соответствие требованию проверяют измерениями и испытаниями по приложению I.

Комплекты шлангов для подсоединения приборов к водопроводным магистралям должны соответствовать требованиям [4]. Они должны поставляться в комплекте с прибором.

Соответствие требованию проверяют осмотром.

24.7. (Введен дополнительно, title=»Изменение № 1, ИУС 2-2010″).

3.3.3. рабочее напряжение: Наибольшее среднеквадратичное значение напряжения переменного или постоянного тока на любой конкретной изоляции, которое имеет место, когда на оборудование подают номинальное напряжение.

1. Переходные процессы не учитывают.

2. Условия разомкнутой цепи и нормальные рабочие условия принимают во внимание.

1.2.43. рабочее напряжение: Максимальное напряжение (действующее значение), которое имеет место на токоведущих частях светильника при нормируемом напряжении электрической сети при разомкнутой или замкнутой цепи, при этом переходные процессы во внимание не принимают.

1.2.43 рабочее напряжение (working voltage): Максимальное действующее значение напряжения, которое может установиться на изолированных деталях при нормируемом напряжении электрической сети в режиме холостого хода или при нормальной работе; при этом переходные процессы во внимание не принимают.

1.2.43 рабочее напряжение: Максимальное напряжение (действующее значение), которое устанавливается на токоведущих частях светильника при нормируемом напряжении электрической сети при разомкнутой или замкнутой цепи; при этом переходные процессы во внимание не принимают.

3.2.3 РАБОЧЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ (WORKING VOLTAGE): Самое высокое напряжение, которое может непрерывно прикладываться к изоляции во время НОРМАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ.

Примечание — В том числе, как при НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ, так и в условиях разомкнутой цепи.

9. Рабочее напряжение

Максимальное напряжение, под которым может оказаться участок изоляции аппарата в рабочем и пусковом режимах (а также при вынутой лампе) при напряжении сети 1,1 номинального (напряжение, возникающее при переходных процессах, во внимание не принимается). Если в схеме аппарата имеется конденсатор, то рабочее напряжение определяется при максимальной для данного аппарата емкости конденсатора

Смотри также родственные термины:

3.10 рабочее напряжение (или внешняя нагрузка): Совокупность внешних условий и требований в рабочей системе, которые могут отрицательно повлиять на психологическое или физиологическое состояние оператора.

Рабочее напряжение (ток)

Значение напряжения (тока) на обмотке, при котором гарантируется работоспособность реле в эксплуатационных условиях

3.2 рабочее напряжение в сети (operating voltage in a system): Значение напряжения при нормальных условиях в данный момент времени и в данной точке сети. (См. стандарт [10], статья 601-01-2.)

11. Рабочее напряжение в системе электроснабжения

E. Operating voltage (in a system)

F. Tension de service (dans un reseau)

Значение напряжения при нормальном режиме в рассматриваемый момент времени в данной точке системы электроснабжения

32 рабочее напряжение в электрической сети Up: Среднеквадратическое значение напряжения при нормальном режиме в рассматриваемый момент времени в данной точке системы электроснабжения

de. Betriebsspannung (im system)

en. Operating voltage (in system)

fr. Tension de service (dans un réseau)

25. Рабочее напряжение высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя)

Напряжение, подаваемое на контакты электрической цепи высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя), при котором гарантируется срабатывание высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя) в эксплуатационных условиях

36. Рабочее напряжение магнитного усилителя

Напряжение на рабочей обмотке магнитного усилителя

3. Рабочее напряжение питания

Напряжение, находящееся в пределах допускаемых отклонений от номинального напряжения, в которых обеспечивается работа аппаратуры с заданными параметрами

3.1.2 рабочее напряжение сети (operating voltage in a system): Значение напряжения при нормальных условиях в конкретной точке сети [МЭС 601-01-22].

49. Рабочее напряжение ФЭПП

E. Operating voltage

F. Tension de régime

Tension de service

3.23 рабочее напряжение электронагревательной секции: Номинальное эффективное напряжение, при котором предусмотрена эксплуатация электронагревательной секции.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «Рабочее напряжение» в других словарях:

рабочее напряжение — Максимальное напряжение, которому подвергается рассматриваемая часть прибора, когда прибор работает при его номинальном напряжении и в условиях нормальной работы. Примечания. Принимают во внимание различные положения управляющих и коммутационных… … Справочник технического переводчика

РАБОЧЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ — максимальное напряжение, приложенное к рассматриваемой части, когда машина работает при номинальном напряжении в нормальных условиях применения … Российская энциклопедия по охране труда

РАБОЧЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ — электрическое напряжение (см. (2)), обеспечивающее нормальную и безопасную эксплуатацию различных электроустройств, оборудования, приборов и др., рассчитанных на данный номинал … Большая политехническая энциклопедия

рабочее напряжение — darbinė įtampa statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. operating voltage; running voltage; working voltage vok. Arbeitsspannung, f; Betriebsspannung, f rus. рабочее напряжение, n pranc. tension de fonctionnement, f; tension de travail, f … Automatikos terminų žodynas

рабочее напряжение — darbinė įtampa statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. running voltage; working voltage vok. Betriebsspannung, f rus. рабочее напряжение, n pranc. tension de fonctionnement, f; tension de travail, f … Fizikos terminų žodynas

Читайте также:  Ток в фазах приемника соединенного в звезду

рабочее напряжение — реакция организма на рабочую нагрузку, выражающаяся в изменении функционального напряжения организма человека при работе, как правило, в повышении активности физиологических функций … Большой медицинский словарь

Рабочее напряжение — – значение напряжения при номинальном режиме в рассматриваемый момент времени в данной точке системы электроснабжения. ГОСТ 23875 88 … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

рабочее напряжение — operating voltage Значение фактического напряжения, подаваемого на действующий электронагреватель … Электротехнический словарь

рабочее напряжение высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя) — рабочее напряжение Напряжение, подаваемое на контакты электрической цепи высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя), при котором гарантируется срабатывание высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя) в эксплуатационных… … Справочник технического переводчика

рабочее напряжение светового прибора — рабочее напряжение Максимальное напряжение, приложенное к рассматриваемому световому прибору, когда световой прибор работает при номинальном напряжении и в условиях нормальной эксплуатации. [ГОСТ 16703 79] Тематики лампы, светильники, приборы и… … Справочник технического переводчика

Источник



Синусоидальный ток и его основные параметры

Синусоидальный ток представляет собой функцию времени. То есть в отличие от постоянного тока его значение меняется с течением времени. Основными характеристиками синусоидального тока являются. Амплитуда частота и начальная фаза.

Частота f это количество колебаний в единицу времени. За единицу времени в системе СИ принимается одна секунда. Таким образом, количество колебаний за секунду это и есть частота синусоидального тока. И измеряется она в Герцах. Величина обратная частоте называется периодом колебания T=1/f (с). Определение периода звучит так период это время полного колебания. Если представить себе маятник часов, то период это время за которое он совершит движение из одного крайнего положения в другое и обратно.

Амплитуда синусоидального тока — это максимальное значение тока, которое он достигает за период колебания. Опять же, если рассматривать на примере маятника, то амплитуда это расстояние от положения равновесия до одного из крайних положений.

Начальная фаза синусоидального тока — это то время, на которое отстает либо опережает синусоида начальный момент времени. Представим две синусоиды одна, из которых начинается условно в нуле а другая в 1. То можно сказать, что вторая синусоида отстаёт по фазе от первой. Если обе синусоиды начинаются в одной точке то можно сказать что они синфазные, то есть имеют одну фазу. При этом они обе могут отставать от начального момента времени на одну и ту же величину, то есть иметь одинаковую начальную фазу.

Математически синусоидальный ток описывается уравнением:

где i — мгновенное значение тока это величина тока в определенный момент времени с учетом частоты и начальной фазы тока.

Im — амплитуда тока.

j — начальная фаза.

w — угловая частота выражается как угловая частота —

Синусоидальный ток характеризуется амплитудой Im и периодом T.

Энергетические характеристики синусоидальных сигналов обычно описываются действующими значениями тока I, равными среднеквадратичному за период значению:

Аналогично вводятся действующие значения напряжения U и напряжения ЭДС E. Действующие значения наиболее часто используют для характеристики интенсивности синусоидальных сигналов: электроизмерительные приборы проградуированы так, что они показывают действующие значения синусоидальных токов и напряжений. Для синусоидальных величин вычисление интеграла в последнем выражении приводит к соотношениям:

Способы представления синусоидального тока

В современной технике широко используют разнообразные по форме переменные токи и напряжения: синусоидальные, прямоугольные, треугольные и др. Значение тока, напряжения, ЭДС в любой момент времени t называется мгновенным значением и обозначается малыми строчными буквами, соответственно: i = i(t); u = u(t); e = e(t).

Токи, напряжения и ЭДС, мгновенные значения которых повторяются через равные промежутки времени, называют периодическими, а наименьший промежуток времени, через который эти повторения происходят, называют периодом Т.

Если кривая изменения периодического тока описывается синусоидой, то ток называют синусоидальным. Если кривая отличается от синусоиды, то ток несинусоидальный.

В промышленных масштабах электрическая энергия производится, передается и расходуется потребителями в виде синусоидальных токов, напряжений и ЭДС,

При расчете и анализе электрических цепей применяют несколько способов представления синусоидальных электрических величин.

Аналитический способ

Для тока: i(t) = Im sin(ωt + ψi), для напряжения: u(t) = Um sin (ωt +ψu), для ЭДС: e(t) = Em sin (ωt +ψe),

Im, Um, Em – амплитуды тока, напряжения, ЭДС;

значение в скобках – фаза (полная фаза);

ψi, ψu, ψe – начальная фаза тока, напряжения, ЭДС;

ω – циклическая частота, ω = 2πf;

f – частота, f = 1 / T; Т – период.

Величины i, Im – измеряются в амперах, величины U, Um, e, Em – в вольтах; величина Т (период) измеряется в секундах (с); частота f – в герцах (Гц), циклическая частота ω имеет размерность рад/с. Значения начальных фаз ψi, ψu, ψe могут измеряться в радианах или градусах. Величина ψi, ψu, ψe зависит от начала отсчета времени t = 0. Положительное значение откладывается влево, отрицательное – вправо.

Временная диаграмма

Временная диаграмма представляет графическое изображение синусоидальной величины в заданном масштабе в зависимости от времени i(t) = Im sin(ωt — ψi).

Графоаналитический способ

Графически синусоидальные величины изображаются в виде вращающегося вектора (рис. 2.2). Предполагается вращение против часовой стрелки с частотой вращения ω. Величина вектора в заданном масштабе представляет амплитудное значение. Проекция на вертикальную ось есть мгновенное значение величины.

Совокупность векторов, изображающих синусоидальные величины (ток, напряжение, ЭДС) одной и той же частоты называют векторной диаграммой.

Векторные величины отмечаются точкой над соответствующими переменными.

Использование векторных диаграмм позволяет существенно упросить анализ цепей переменного тока, сделать его простым и наглядным.

В основе графоаналитического способа анализа цепей переменного тока лежит построение векторных диаграмм.

i1(t) = Im1 sin(ωt)→ i2(t) = Im2 sin(ωt + ψ2) →i(t) = ?

Первый закон Кирхгофа выполняется для мгновенных значений токов:

i(t) = i1(t) + i2(t) = Im1 sin(ωt) + Im2 sin(ωt — ψ2) = Im sin(ωt + ψ).

Приравниваем проекции на вертикальную и горизонтальные оси

Im sin ψ = Im2 sin ψ2; Im cos ψ = Im2 cos ψ2 + Im1;

Источник