Что такое однофазный электрический ток

ОДНОФАЗНЫЙ ТОК

(Single phase current) — переменный ток, вырабатываемый однофазным генератором и состоящий из одной только цепи в отличие от многофазного тока, состоящего из нескольких цепей различной фазы.

Самойлов К. И. Морской словарь. — М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР , 1941

• ОДНОТИПНЫЕ КОРАБЛИ
• ОДНОЯКОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Смотреть что такое «ОДНОФАЗНЫЙ ТОК» в других словарях:

• ОДНОФАЗНЫЙ ТОК — ОДНОФАЗНЫЙ ТОК … Большая политехническая энциклопедия
• однофазный ток — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999] Тематики электротехника, основные понятия EN single phase current … Справочник технического переводчика
• однофазный ток — vienfazė srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. single phase current vok. Einphasenstrom, m rus. однофазный ток, m pranc. courant monophasé, m … Automatikos terminų žodynas
• однофазный ток — vienfazė srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. single phase current vok. Einphasenstrom, m rus. однофазный ток, m pranc. courant monophasé, m … Fizikos terminų žodynas
• однофазный ток (амер.) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN alternating current … Справочник технического переводчика
• ТОК ОДНОФАЗНЫЙ — переменный ток в системе, представляющей собой одну электрическую цепь, питаемую источником с одной ЭДС … Большая политехническая энциклопедия
• однофазный коллекторный двигатель с шунтовой характеристикой — однофазный коллекторный двигатель с шунтовой характеристикой; однофазный шунтовой двигатель Однофазный коллекторный двигатель, обмотка статора которого присоединена к источнику электрической энергии, а щетки коллектора замкнуты накоротко… … Политехнический терминологический толковый словарь
• однофазный шунтовой двигатель — однофазный коллекторный двигатель с шунтовой характеристикой; однофазный шунтовой двигатель Однофазный коллекторный двигатель, обмотка статора которого присоединена к источнику электрической энергии, а щетки коллектора замкнуты накоротко… … Политехнический терминологический толковый словарь
• Однофазный двигатель — электродвигатель, конструктивно предназначенный для подключения к однофазной сети переменного тока. Фактически является двухфазным, но вследствие того, что рабочей является только одна обмотка, двигатель называют однофазным. Однофазный… … Википедия
• Электрическая сеть — Высоковольтная линия электропередачи Электрическая сеть совокупность электроустановок предназначенных для передачи и распределения электроэнергии … Википедия

Переменный однофазный ток

Ток, изменяющийся во времени по значению и направлению, называется переменным. В практике применяют периодически изменяющийся по синусоидальному закону переменный ток (рис. 1).

Синусоидальные величины характеризуются следующими основными параметрами: периодом, частотой, амплитудой, начальной фазой или сдвигом фаз.

Рис. 1 График синусоидальной величины

Период (T) — время (с), в течение которого переменная величина совершает полное колебание.

Частота — число периодов в секунду. Единица измерения частоты — Герц (сокращенно Гц), 1 Гц равен одному колебанию в секунду. Период и частота связаны зависимостью

В странах бывшего СССР промышленный переменный ток имеет частоту 50 Гц. Можно представить, что полярность зажимов источника переменного тока с частотой 50 Гц меняется 100 раз в секунду.

Изменяясь с течением времени, синусоидальная величина (напряжение, ток, ЭДС) принимает различные значения. Значение величины в данный момент времени называют мгновенным.

Амплитуда — наибольшее значение синусоидальной величины. Амплитуды тока, напряжения и ЭДС обозначают прописными буквами с индексом: I_m, U_m, E_m, а их мгновенные значения — строчными буквами i, u, e.

Мгновенное значение синусоидальной величины, например тока, определяют по формуле

, где ωt + ψ — фаза-угол, определяющий значение синусоидальной величины в данный момент времени; ψ — начальная фаза, т. е. угол, определяющий значение величины в начальный момент времени.

Синусоидальные величины, имеющие одинаковую частоту, но разные начальные фазы, называются сдвинутыми по фазе.

Разница начальных фаз φ = ψ_i − ψ_u определяет угол сдвига фаз. На рис. 2 приведены графики синусоидальных величин (тока, напряжения), сдвинутых по фазе. Когда же начальные фазы двух величин равны ψ_i = ψ_u, то разница ψ_i − ψ_u = 0 и, значит, сдвига фаз нет φ = 0 (рис. 3).

Эффективность механического и теплового действия переменного тока оценивается действующим его значением. Действующее значение переменного тока равно такому значению постоянного тока, который за время, равное одному периоду переменного тока, выделит в том же сопротивлении такое же количество тепла, что и переменный ток. Действующее значение обозначают прописными буквами без индекса: I, U, E.

Рис. 2 Графики синусоидальных тока и напряжения, сдвинутых по фазе
Рис. 3 Графики синусоидальных тока и напряжения, совпадающих по фазе

Для синусоидальных величин действующие и амплитудные значения связаны соотношениями:

Действующие значения тока и напряжения измеряют амперметрами и вольтметрами переменного тока, а среднее значение мощности — ваттметрами.

В цепи переменного тока, состоящей из резистора R, напряжение и ток совпадают по фазе. На рис. 4 приведена векторная диаграмма тока и напряжения для цепи с резистором.

Рис. 4 Электрическая цепь с резистором: а — схема, б — векторная диаграмма

Средняя за период мощность цепи резистором называется активной мощностью; она равна произведению действующих значений напряжения и тока:

Изменение тока в цепи с индуктивностью L вызывает ЭДС самоиндукции, которая по закону Ленца противодействует изменению тока. При увеличении тока ЭДС самоиндукции действует навстречу току, а при убывании — в направлении тока, противодействуя его уменьшению. Вследствие этого ток в цепи с катушкой индуктивности отстает от напряжения на угол π/2 радиан — четверть периода (рис. 5).

Закон Ома для цепи переменного тока, содержащей индуктивность, будет иметь вид

Величина x_L называется индуктивным сопротивлением цепи или реактивным сопротивлением индуктивности; измеряется в Омах.

Индуктивное сопротивление рассчитывают по формуле

, где ω = 2 π F — круговая частота (ω = 2·3,14·50), L — индуктивность катушки, Г.

При включении в цепь переменного тока конденсатора (рис. 6, а) происходит непрерывное перемещение электрических зарядов. При увеличении напряжения ток в цепи конденсатора будет зарядным, а при уменьшении — разрядным. Поэтому ток в цепи, содержащей конденсатор, опережает напряжение на угол π /2 радиан (рис. 6, б).

На векторной диаграмме (рис. 6, в) вектор тока I c опережает вектор приложенного напряжения U c.

Выражение закона Ома для цепи переменного тока, содержащей емкость, имеет вид

Величина x_c называется емкостным сопротивлением или реактивным сопротивлением емкости, которую определяют по формуле

x_c = 1 / 2πfc = 1 / ωc.

При последовательном соединении катушки индуктивности и конденсатора их реактивные сопротивления вычитаются, т. е.

Эта величина называется реактивным сопротивлением цепи.

Геометрическая сумма активного и реактивного сопротивлений равна полному сопротивлению электрической цепи, т. е.

R 2 + x 2 = R 2 + (x_L − x_C) 2 = z 2

Эта зависимость показывает, что используя значение R, x, z можно построить треугольник сопротивлений (рис. 7). Умножая значения сторон этого треугольника на силу тока в цепи, получим треугольник напряжений. Умножив сопротивления на квадрат тока, получим треугольник мощностей.

Рис. 5 Электрическая цепь с катушкой индуктивности:
а — схема, б — графики тока, напряжения, ЭДС самоиндукции, в — векторная диаграмма
Рис. 6 Электрическая цепь с конденсатором:
а — схема, б — линейная диаграмма тока, напряжения, в — векторная диаграмма

Работающие электрические установки потребляют активную и реактивную мощности и энергию. Лампы накаливания и электрические нагревательные приборы потребляют практически только активную мощность. Такие же электроприемники, как асинхронные электродвигатели, трансформаторы, дроссели, линии электропередачи и другие потребляют и активную и реактивную мощности.

Рис. 7 Треугольник сопротивлений электрической цепи переменного тока

Потребность электроустановок в активной и реактивной мощностях покрывается энергией, вырабатываемой генераторами электростанций. Активная энергия преобразуется потребителями в другие виды энергии: тепловую, световую, механическую и др. Потребляемая предприятиями реактивная мощность есть мощность, идущая на создание переменного магнитного потока (магнитного поля). Магнитный поток, сцепляющийся с контуром электрической цепи, пропорционален току в этой цепи. Мерой пропорциональности служит так называемая индуктивность цепи, предопределяющая в каждом конкретном случае числовую связь между током и магнитным потоком. Следовательно, с любой цепью переменного тока, в которой и напряжение и ток изменяются по периодической кривой, создается переменный (периодически изменяющийся) магнитный поток, который имеет инерцию. Поэтому при всяком приращении (или уменьшении) магнитного потока, вызванном увеличением (или уменьшением) силы тока, неизбежно должно проявляться своего рода инерциальное сопротивление магнитного потока. Это сопротивление проявляется в форме ЭДС самоиндукции, представляющей собой электромагнитную реакцию всегда обратного знака по отношению к изменению магнитного потока.

Это означает, что ЭДС самоиндукции всегда стремится изменить силу тока таким образом, чтобы ослабить или замедлить изменение магнитного потока, сцепляющегося с контуром. Отсюда следует, что переменное напряжение источника электрической энергии должно содержать кроме составляющей, расходуемой на тепловые процессы, обусловленные наличием активного сопротивления, еще и такую составляющую, которая в каждый момент времени компенсировала бы ЭДС самоиндукции. Следовательно, мгновенное значение мощности в цепи переменного тока также должно в любой момент времени представлять собой сумму двух слагаемых: активной мощности, расходуемой в активных сопротивлениях, и реактивной мощности, вызванной действием ЭДС самоиндукции. В течение первой четверти каждого периода, когда ток увеличивается от нуля до наибольшего значения, соответственно растет (в результате преодоления ЭДС (самоиндукции) и магнитный поток. При этом в магнитном поле накапливается энергия за счет реактивной мощности, поступающей из генератора в цепь потребителя. В течение второй четверти каждого периода, когда ток и магнитный поток уменьшаются (от наибольшего значения до нуля), энергия магнитного поля также уменьшается до нуля. Это уменьшение энергии магнитного поля сопровождается возвращением реактивной мощности из цепи потребителя в генератор (под действием обратно направленной ЭДС самоиндукции).

Таким образом, мощность, идущая на создание магнитного поля, четыре раза в течение каждого периода меняет свое направление, причем среднее значение этой мощности за каждый полупериод (или целое число периодов) равно нулю, так что процесс обмена мощностью между генератором и цепью потребителя происходит в форме колебательного процесса.

Отношение активной мощности (P) к полной мощности (S) электроустановки называется коэффициентом мощности:

cosφ = P / S =

P / √

P 2 + Q 2

, где S, P, Q — соответственно полная, активная и реактивная мощности.

Полную мощность определяют по формуле

S = UI.

Измеряется полная мощность в вольт-амперах (В·А).

Активную мощность определяют по формуле

P = UIcosφ.

Измеряется активная мощность в ваттах (Вт).

Реактивную мощность определяют по формуле

Q = UIsinφ.

Измеряется реактивная мощность в вольт-амперах реактивных (вар).

В процессе эксплуатации электроустановок с изменением величины и характера нагрузки изменяется коэффициент мощности. Его определяют по показаниям счетчика активной и реактивной энергии за определенный промежуток времени (сутки, месяц, год) по формуле

cosφср = Wа 2 + Wр 2

, где W_а — разность показаний счетчика активной энергии; W_р — разность показаний счетчика реактивной энергии.

Полученный таким образом коэффициент мощности называется средневзвешенным, т. е. средним.

При низком коэффициенте мощности увеличиваются потери энергии в проводах, а при сохранении потерь неизменными требуется применение проводов увеличенного сечения. Таким образом, коэффициент мощности является показателем эффективности использования электрической энергии.

Основные мероприятия для повышения коэффициента мощности, а следовательно, и экономии электроэнергии следующие:

• правильный подбор электродвигателей к рабочим машинам по мощности, полная загрузка их во время работы и ограничение работы двигателей на холостом ходу;
• выбор электродвигателей на большее число оборотов, имеющих более высокий коэффициент мощности;
• переключение обмоток двигателя с треугольника на звезду при неполной загрузке двигателя (примерно 0,4 P_н);
• включение статических конденсаторов.

Термины

Переменный (электрический) ток электрический ток, изменяющийся во времени.
Примечание. Аналогично определяют переменные электрическое напряжение, электродвижущую силу, магнитный поток и т. д. Период электрического тока наименьший интервал времени, по истечении которого мгновенные значения периодического электрического тока повторяются в неизменной последовательности.
Примечание. Аналогично определяют периоды электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т. д.

© 2003-2024 Компания «Центр быта»

Однофазный переменный ток

Если проводник А вращать в магнитном потоке, образованном двумя полюсами магнита, в направлении по часовой стрелке (рис. 1), то при пересечении проводником магнитных силовых линий в нем будет индуктироваться э. д. с, величина которой определяется выражением

где В — магнитная индукция в Тл, l — длина проводника в м, v — скорость движения проводника в м/сек, α — угол, под которым проводник пересекает магнитные силовые линии.

Пусть В, I и v для данного случая остаются постоянными величинами, тогда индуктированная э. д. с. будет зависеть только от угла α , под которым проводник пересекает магнитное поле. Так, в точке 1, когда проводник двигается вдоль магнитных силовых линий, величина индуктированной э. д. с. будет равна нулю, при перемещении проводника в точку 3 э. д. с. будет иметь наибольшее значение, так как силовые линии будут пересекаться проводником в направлении, перпендикулярном к ним, и, наконец, э. д. с. вновь достигнет нуля, если проводник переместится в точку 5.

Рис. 1. Изменение индуктированной э. д. с. в проводнике, вращающемся в магнитном поле

В промежуточных точках 2 и 4, в которых проводник пересекает силовые линии под углом α = 45°, величина индуктированной э. д. с. будет соответственно меньше, чем в точке 3. Таким образом, при повороте проводника из точки 1 в точку 5, т. е. на 180°, индуктированная э. д. с. изменяется от нуля до максимума и снова до нуля.

Совершенно очевидно, что при дальнейшем повороте проводника А на угол 180° (через точки 6, 7, 8 и 1) характер изменения индуктированной э. д. с. будет такой же, но направление ее изменится на обратное, так как проводник будет пересекать магнитные силовые линии уже под другим полюсом, что равносильно пересечению их в противоположном первому направлении.

Следовательно, при повороте проводника на 360° индуктированная э. д. с. не только изменяется все время по величине, но и дважды меняет свое направление.

Если проводник замкнуть на какое-либо сопротивление, то в проводнике появится электрический ток, также изменяющийся по величине и направлению.

Электрический ток, непрерывно изменяющийся по величине и направлению, называется переменным током .

Что такое синусоида

Характер изменения э. д. с. (тока) за один оборот проводника для наглядности представляют в графическом виде при помощи кривой. Так как величина э. д. с. пропорциональна sin α , то, задавшись определенными углами, можно при помощи таблиц определить значение синуса каждого угла и в соответствующем масштабе построить кривую изменения э. д. с. Для этого на горизонтальной оси будем откладывать углы поворота проводника, а на вертикальной оси в соответствующем масштабе индуктированную э. д. с.

Если обозначенные ранее на рис. 1 точки соединить плавной кривой линией, то она даст представление о величине и характере изменения индуктированной э. д. с. (тока) при любом положении проводника в магнитном поле. Вследствие того что величина индуктированной э. д. с. в каждый момент определяется синусом угла, под которым проводник пересекает магнитное поле, приведенная на рис. 1 кривая носит название синусоиды , а изменяющаяся по ней э. д. с. — синусоидальной .

Рис. 2. Синусоида и величины ее характеризующие

Рассмотренные нами изменения э. д. с. по синусоиде соответствуют повороту проводника в магнитном поле на угол 360°. При повороте проводника на следующие 360° изменения индуктированной э. д. с. (и тока) вновь произойдут по синусоиде, т. е. будут периодически повторяться.

Соответственно, вызванный этой э. д. с. электрический ток называется синусоидальным переменным током . Совершенно очевидно, что и напряжение, которое может быть измерено нами на концах проводника А, при наличии замкнутой внешней цепи также будет изменяться по синусоиде.

Переменный ток, полученный при помощи вращения в магнитном потоке проводника или системы проводников, соединенных в одну катушку, называется однофазным переменным током .

Синусоидальные переменные токи находят наибольшее применение в технике. Однако можно встретить переменные токи, изменяющиеся не по закону синуса. Такие переменные токи называются несинусоидальными .

Амплитуда, период, частота однофазного переменного тока

Сила тока, изменяющегося по синусоиде, непрерывно меняется. Так, если в точке А (рис. 2) ток был равен 3а, то в точке Б он уже будет больше. В другой какой-либо точке на синусоиде, например в точке С, ток будет иметь уже новое значение и т. д.

Сила тока в отдельные моменты при изменении его по синусоиде носит название мгновенных значений тока .

Наибольшее по величине мгновенное значение однофазного переменного тока при изменении его по синусоиде называется амплитудой . Нетрудно видеть, что за один оборот проводника ток два раза достигает амплитудного значения. Одно из значений аа’ является положительным и откладывается вверх от оси 00₁ а другое вв’ — отрицательное и откладывается от оси вниз.

Время, в течение которого индуктированная э. д. с. (или сила тока) проходит весь цикл изменений, называется периодом Т (рис. 2). Период обычно измеряется в секундах.

Величина, обратная периоду, называется частотой ( f ). Иначе говоря, частота переменного тока есть число периодов в единицу времени, т. е. в секун ду. Так, например, если переменный ток в течение 1 секунды десять раз принимает одинаковые по величине и направлению значения, то частота такого переменного тока будет составлять 10 периодов в секунду.

Для измерения частоты вместо числа периодов в секунду применяется единица, получившая название герц (гц). Частота 1 герц равна частоте 1 пер/сек. При измерении больших частот удобнее пользоваться единицей, в 1000 раз большей герца, т. е килогерцем (кгц), или в 1000000 раз большей герца, — мегагерц (мггц).

Переменные токи, применяемые в технике, в зависимости от частоты могут быть подразделены на токи низкой частоты и токи высокой частоты.

Действующее значение переменного тока

Постоянный ток, проходя по проводнику, нагревает его. Если, пропустить по проводнику переменный ток, проводник также будет нагреваться. Это и понятно, так как хотя переменный ток и меняет все время свое направление, но выделение тепла совершенно не зависит от направления тока в проводнике.

При пропускании переменного тока через лампочку нить ее будет накаливаться. При стандартной частоте переменного тока 50 гц никакого мигания света наблюдаться не будет, так как нить лампочки накаливания , обладая тепловой инерцией, не успевает остыть в те моменты, когда ток в цепи равен нулю. Применение для освещения переменного тока с частотой меньше 50 гц уже нежелательно в связи с тем, что появляются неприятные, утомляющие зрение колебания силы света лампочки.

Проводя и дальше аналогию с постоянным током, можно ожидать, что переменный ток, проходя по проводнику, создает вокруг него магнитное поле. На самом деле п еременный ток не создает магнитного поля, а потому, что создаваемое им магнитное поле будет также переменным по направлению и величине.

Переменный ток все время изменяется как по величине, так и по направлени ю. Естественно возникает вопрос, как же измерить переменный т ок и какое значение его при изменении по синусоиде следует принять как производящее то или иное действие.

С этой целью переменный ток сравнивают по производимому им действию с постоянным током, величина которого в течение опыта остается неизменной.

Предположим, что по проводнику с неизменным сопротивлением пропущен постоянный ток 10 А и при этом обнаружено, что проводник нагрелся до температуры 50°. Если теперь по этому же проводнику пропустить не постоянный, а переменный ток и так подобрать его величину (действуя, например, реостатом), чтобы проводник также нагрелся до температуры 50°, то в этом случае мы можем сказать, что действие переменного тока равно действию постоянного тока.

Нагревание проводника в обоих случаях до одной и той же температуры говорит о том, что за единицу времени переменный ток выделяет в проводнике такое же количество тепла, как и постоянный.

Переменный синусоидальный ток, выделяющий в данном сопротивлении за единицу времени такое же количество тепла, как и постоянный ток, является эквивалентным по величине постоянному току . Эту величину тока называют действующим (Iд) или эффективным значением переменного тока . Следовательно, для нашего примера действующее значение переменного тока будет составлять 10 А . При этом максимальные (амплитудные) значения тока будут превосходить по величине действующие значения.

Опыт и подсчеты показали, что действующие значения переменного тока меньше амплитудных его значений в √ 2 (1,41) раза. Следовательно, если амплитудное значение тока известно, то действующее значение тока I д может быть определено путем деления амплитуды тока Iа на √ 2, т. е. I д = I а/ √ 2

Наоборот, если известно действующее значение тока, то может быть вычислено амплитудное значение тока, т. е. I а = I д √ 2

Такие же соотношения будут действительны и для амплитудных и действующих значений э. д. с. и напряжений: Ед = Еа/ √ 2 , U д = U а/ √ 2

Измерительные приборы чаще всего показывают действующие значения, поэтому при обозначениях индекс «д» обычно опускается, но забывать об этом не следует.

Полное сопротивление в цепях переменного тока

При включении в цепь переменного тока потребителей, имеющих индуктивность и емкость, приходится считаться как с активным, так и с реактивным сопротивлением (реактивное сопротивление появляется при включении конденсатора или катушки индуктивности в цепь переменного тока). Поэтому при определении тока, проходящего по такому потребителю, необходимо подведенное напряжение делить на полное сопротивление цепи (потребителя).

Полное сопротивление (Z) цепи однофазного переменного тока определяется по следующей формуле:

Z = √ (R 2 + ( ω L — 1/ωC) 2

где R — активное сопротивление цепи в омах , L — индуктивность цепи в генри, С — емкость цепи (конденсатора) в фарадах , ω — угловая частота переменного тока.

В цепях переменного тока применяются различные потребители, в которых необходимо учитывать или все три величины R, L, С или только некоторые из них. Одновременно с этим необходимо учитывать и угловую частоту переменного тока.

В некоторых потребителях при соответствующих значениях угловой частоты можно принимать во внимание только величины R и L. Так, например, при частоте переменного тока 50 гц катушку соленоида или обмотку генератора можно рассматривать лишь как содержащую активное и индуктивное сопротивление. Иначе говоря, емкостью в этом случае можно пренебречь. Тогда полное сопротивление переменному току такого потребителя можно подсчитать по формуле:

Z = √ (R 2 + ω 2 L 2 )

Если такую катушку, или обмотку, рассчитанную для работы в цепи переменного тока, включить в цель постоянного тока с таким же напряжением, по катушке пойдет очень большой ток, который может привести к значительному выделению тепла, и изоляция обмотки может быть повреждена. Напротив, по катушке, рассчитанной для работы в цепи постоянного тока и включенной в цепь переменного тока с тем же напряжением, будет проходить небольшой ток, и прибор, в котором применена эта катушка, не произведет необходимого действия.

Треугольник сопротивлений, треугольник напряжений и треугольник мощностей:

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Что такое однофазный электрический ток

• Полезные советы
• О дереве и лесе
• Строение дерева и древесины
• Характеристика пород
• Свойства древесины
• Пороки древесины
• Пиломатериалы
• Сушка древесины
• Интересное о дереве
• Тайны древесного ствола

• Шиповые соединения брусков
• Оборудование рабочего места
• Пиление
• Строгание
• Сверление
• Соединение гвоздями
• Соединение шурупами
• Соединение на клею
• Отделка поверхности изделий
• Выжигание по дереву
• Выпиливание лобзиком
• Резьба по дереву
• Инкрустация по дереву
• Токарные работы по дереву

• Точение деталей цилиндрической формы
• Подготовка к точению
• Устройство токарного станка
• Изготовление деталей вручную

• Интересное о металлах
• Станки по обработке металлов
• Оборудование рабочего места
• Металлы и сплавы
• О свойствах металлов
• Сортовой прокат

• Нарезание внутренней резьбы
• Нарезание наружной резьбы
• Опиливание металла
• Рубка металла
• Пиление слесарной ножовкой
• Измерение штангенциркулем
• Измерение микрометром
• Разметка проката
• Виды проката

• Отделка изделий
• Гибка металла
• Правка заготовок
• Разметка заготовок
• Графическое изображение
• Резание металла ножницами
• Сверление отверстий
• Соединения заклёпками
• Процесс изготовления деталей
• Изделия из проволоки
• Тонколистовой металл и проволока

• Электродвигатели
• Источники и проводники
• Оснащение рабочего места
• Электробезопасность
• Электроарматура и светильнии
• Монтаж и ремонт
• Измерительные приборы
• Однофазный переменный ток
• Трёхфазный переменный ток
• Выпрямители переменного тока
• Электромагниты
• Электрозвонок и электрореле
• Электроцепь и электросхема

• Пять заблуждений о клееном брусе
• Светодиодные экраны и электронное табло
• Чем нарезать резьбу
• Трансформаторы
• Вышивка бисером
• Функции станков с ЧПУ
• Стандартизация
• Освещение
• Техэкспертиза
• Обработка стекла
• Робототехника
• Деревообработка
• Изготовление окон
• Строительство
• Вальцовочное оборудование
• Стабилизаторы напряжения для дома
• Технология токарных работ в промышленности
• Алюминиевые сплавы
• Искусственное старение древесины
• Упругость и прочность металла
• Всё о плазменной резке
• Использование станков в производстве
• Особенности гибки металла
• Пресс-ножницы
• Сушильные камеры
• Листовая штамповка – основные ее преимущества
• Железное кружево
• Термовоздушная станция – современная альтернатива паяльнику
• Ядерный взрыв или атака инопланетян. О новых технологиях обработки материалов.
• Страхование

Однофазный переменный ток

• Печать
• E-mail

Однофазный переменный ток

Практически в домашних условиях применяют однофазный переменный ток, который получают с помощью генераторов переменного тока. Устройство и принцип действия этих генераторов основывается на явлении электромагнитной индукции — возникновение электрического тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного потока, проходящего через него. Это явление было открыто английским ученым М.Фарадеем (1791-1867) в 1831 г.
Переменный ток, используемый в производстве и быту, изменяется по синусоидальному закону:

i = I_m · sin (2 ·π·f·t ),
где i — мгновенное значение тока;
I_m — амплитудное (наибольшее) значение тока;
f — частота переменного тока;
t — время.

На рис. справа представлен график переменного тока и указаны амплитудные и мгновенное значения переменного тока в момент времени t .

Частота измеряется в герцах (Гц) в честь немецкого ученого Г. Герца (1857-1894). В сети переменного тока она равна 50 Гц. Частота переменного тока характеризует быстроту периодических процессов, число колебаний, совершаемых в единицу времени. Она измеряется с помощью специальных приборов — частотомеров.
Величина, обратная частоте, называется периодом колебания Т. Он равен для сети переменного тока 0,02 секунды.
Частота переменного тока зависит от частоты вращения ротора генератора и числа пар полюсов индуктора. Она определяется по формуле:

где p — число пар полюсов индуктора;
n — частота вращения ротора в минуту.
Если генератор имеет одну пару полюсов, то ротор такого генератора совершает 3000 об/мин для получения переменного тока частотой 50 Гц.
Переменный ток так же, как и постоянный ток, может производить тепловое действие. Накаливание волоска лампочки осуществляется как переменным, так и постоянным током. Поэтому, сравнивая тепловые эффекты постоянного и переменного токов ( Q ₌ = Q _{— _} ), получают соотношение между действующим (эффективным) и максимальным токами:

где I , U — действующие значения тока и напряжения;
I_m , U_m — максимальные значения тока и напряжения.

Измерительные приборы, включенные в цепь переменного тока, показывают действующие значения тока или напряжения.

Переменный ток одного напряжения, в отличие от постоянного, легко преобразовать в переменный ток другого напряжения с помощью трансформатора.

Трансформатором называется электромагнитный аппарат, который служит для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при неизменной частоте тока. Трансформаторы широко используются при передаче и распределении электрической энергии переменного тока. Они бывают однофазные и трехфазные.

Однофазный трансформатор состоит из сердечника и двух обмоток изолированного провода. Сердечник трансформатора делается из листов электротехнической стали и служит магнитопроводом. Листы стали изолируются лаком для уменьшения потери энергии в сердечнике. Обмотка, подключенная в сеть, называется первичной, а обмотка, с которой снимается напряжение, — вторичной. Трансформаторы, в которых вторичная обмотка имеет большее число витков, чем первичная, являются повышающими, а трансформаторы, в которых вторичная обмотка имеет меньшее число витков, чем первичная, являются понижающими. Отношение числа витков W ₁ и W ₂ обеих обмоток трансформатора равно отношению напряжений U ₁ и U ₂ на зажимах обмоток и называется коэффициентом трансформации К , т. е.

При малых потерях энергии в трансформаторе (1-3%) можно принять, что мощность во вторичной цепи трансформатора приблизительно равна мощности в первичной. Тогда Р₂ ≈ Р₁ или I ₂ . U ₂ ≈ I ₁ . U ₁ , откуда

Следовательно, токи в обмотках трансформатора обратно пропорциональны напряжениям, а значит и числу витков обмоток. Это означает, что в повышающем трансформаторе сила тока во вторичной обмотке меньше, чем в первичной, и поэтому вторичная обмотка может быть выполнена из более тонкой проволоки; в понижающем же трансформаторе, наоборот, вторичная обмотка имеет большее сечение провода обмотки, чем первичная.

Для изменения напряжений в небольших пределах применяют трансформаторы с одной обмоткой — автотрансформаторы, которые представляют как бы трансформатор с последовательным соединением обмоток.

Измерение штангенциркулем

Измерение штангенциркулем При разметке и обработке деталей широко используется контрольно-измерительный инструмент. С простейшим из …

Устройство токарного станка

Устройство токарного станка по обработке древесины Изготовление цилиндрических деталей вручную — трудоемкая и длительная работа. Да и …

Характеристика основных пород древесины

Характеристика основных пород древесины и их промышленное применение Хвойные породы древесины. Особенностью строения древесины хвойных пород …

Наша кнопка:

Если вы хотите помочь данному проекту в оплате хостинга – Пошлите SMS на номер 1679 с текстом
iv… realex

Tel. nr.	Текст	Цена SMS	Сумма пожертвования
1679	iv1 realex	1.00 EUR	1.00 EUR
1679	iv2 realex	2.00 EUR	2.00 EUR
1679	iv3 realex	3.00 EUR	3.00 EUR
1679	iv4 realex	4.00 EUR	4.00 EUR
1679	iv5 realex	5.00 EUR	5.00 EUR
1679	iv6 realex	6.00 EUR	6.00 EUR
1679	iv7 realex	7.00 EUR	7.00 EUR
1679	iv8 realex	8.00 EUR	8.00 EUR

Вся перечисленная вами сумма мгновенно попадёт на счёт администратора данного ресурса, а вам придёт SMS с подтверждением перевода.

Наши друзья и коллеги:

Материалы данного ресурса подобраны по темам предмета «Технологии», преподаваемом в среднеобразовательных школах — конструкционные материалы (обработка древесины и металла) и электричество. Все статьи публикуются для самостоятельной подготовки к урокам и обучения по предмету дистанционно.

Сайт представляет

• Материалы по теории
• Основы обработки материалов
• Техника безопасности
• Тематические видеосюжеты
• Дополнительные материалы

Почему именно мы

• Все статьи написаны простым и доступным языком
• Материалы качественно проиллюстрированы
• Возможность использования, не имея кучи бумажных источников
• Постоянное пополнение базы ресурса
• Видеосопровождение материалов