Чт. Мар 28th, 2024

В сети переменного тока э. д. с. и напряжение должны изменяться по гармоническому закону, т. е. должны быть синусоидальными. Отклонение от синусоидальной формы напряжения в сети переменного тока приводит к дополнительным потерям энергии.

Рассмотрим получение синусоидального переменного тока при равномерном вращении рамки в однородном магнитном поле. Пусть рамка ABCD, концы которой присоединены к металлическим кольцам, находится в однородном магнитном поле с индукцией B (рис. 26.1, а). К кольцам прижаты щетки a и b, соединенные с потребителем электрической энергии л. Если рамку привести во вращение вокруг оси OO1 по часовой стрелке с постоянной угловой скоростью ω, то в отрезках провода АВ и CD возникнут э. д. с. индукции e1 и е2, равные по величине и противоположные по направлению.

Движение проводов AB и CD будет происходить по окружности диаметров d=AD и с линейной скоростью v=ωd/2. Если отсчет времени и углов вести от положения 1 рамки на рис. 26.1, б, то угол поворота рамки α выразится формулой:

α=ωt, или α=2πt/T,    (26.1)

где T — время одного полного оборота рамки. Поскольку угол α равен углу между векторами B и V, для э. д. с. индукции в отрезке АВ или CD имеем формулу:

e1=Bvl sin α,

где l — длина проводника АВ или CD. Заметим, что такие проводники называют активными, так как при вращении контура только в них наводится э. д. с. Общая э. д. с. в рамке при этом:

е=2е1=2vlB sin α, или e=2(ωd/2)lB sin ωt.

Таким образом, при равномерном вращении рамки в однородном магнитном поле в ней наводится э. д. с., определяемая формулой:

e=ωdlB sin ωt, или e=ωdlB sin (2πt/T).             (26.2)

Поскольку ω, d, l и В постоянны, их произведение можно обозначить одной буквой ξм, т. е. ξм=ωdlB. Тогда:

e = ξм sin ωt, или e=ξм sin(2πt/T).     (26.3)

Вспомним, что максимальное значение синуса равно единице. Следовательно, ξм в формуле (26.3) обозначает максимальную э. д. с., возникающую в рамке при ее вращении; ξм называют еще амплитудой э. д. с. График синусоидально изменяющейся э. д. с. изображен на рис. 26.2. Заметим, что мгновенные значения величин для переменного тока принято обозначать строчными буквами, а максимальные, амплитудные значения — заглавными буквами. Например, для мгновенного значения силы тока применяют обозначение i, а для амплитудного — Iм. Напряжения соответственно обозначают u и Uм.

В рассматриваемом примере круговая (циклическая) частота переменного тока ω в формулах (26.2) и (26.3) совпадает с угловой скоростью вращения рамки в магнитном поле, а период изменения переменного тока T совпадает с периодом вращения рамки. Скорость повторяемости изменений переменного тока характеризуется частотой v:

V = 1/Т.

Поэтому формулу (26.3) можно записать так:

e = ξм sin2πvt (26.3а)

Если число оборотов рамки в минуту обозначить через n, то:

v=n/60.            (26.4)

Стандартная техническая частота переменного тока в СССР составляет 50 Гц. Это означает, что э. д. с. и ток меняют свое направление в цепи 100 раз в секунду. Такой ток относят к токам низкой частоты. Для специальных целей применяются токи, частота которых достигает миллионов герц. Их называют токами высокой частоты.

От content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Обнаружен блокировщик рекламы! Пожалуйста, обратите внимание на эту информацию.

We\'ve detected that you are using AdBlock or some other adblocking software which is preventing the page from fully loading.

У нас нет баннеров, флэшей, анимации, отвратительных звуков или всплывающих объявлений. Мы не реализовываем эти типы надоедливых объявлений! Нам нужны деньги для обслуживания сайта, и почти все они приходят от нашей интернет-рекламы.

Пожалуйста, добавьте tehnar.info к вашему белому списку блокирования объявлений или отключите программное обеспечение, блокирующее рекламу.

Powered By
Best Wordpress Adblock Detecting Plugin | CHP Adblock