Урок № 34. Переменный электрический ток и его характеристики

Урок № 34. Переменный электрический ток и его характеристики

В переменный электрический ток используют для передачи энергии по линиям электропередачи (ЛЭП) на дальние расстояния. Предпочтение переменному току объясняется тем, что тепловые потери при его передаче значительно меньше, чем при передаче постоянного тока и производство его проще. Поэтому производители электроэнергии (ГЭС, ТЭС, ТЭЦ, атомные и другие электростанции) генерируют переменный гармонический ток. Его частота ν стандартизирована. В разных странах она принимает различные значения. Например, в Российской Федерации ν=50 Гц, в США и Канаде ν=60 Гц).

Промышленный переменный электрический ток получают при помощи электрических генераторов, принцип работы которых основан на законе электромагнитной индукции. Вращение генератора осуществляется механическим двигателем, использующим тепловую, гидравлическую или атомную энергию.

Описание переменного тока

Переменный ток − электрический ток, который с течением времени t изменяет свою величину I или направление.

Периодический ток − переменный ток, мгновенные значения величины I которого повторяются через равные промежутки времени T:

I=I(t)=I(t+k⋅T),

где k − любое натуральное число, T − период колебаний.

Особую роль в электродинамике играет синусоидальный (гармонический) ток, то есть электрический ток, изменяющийся по закону синуса или косинуса:

I=I(t)=I₀⋅sin(ω⋅t+φ₀),

где I₀ − амплитуда силы тока,

φ=φ(t)=ωt+φ₀ − фаза колебаний,

φ₀=0 − начальная фаза колебаний,

ω − циклическая (круговая) частота колебаний.

На рисунке ниже приведён пример синусоидального электрического тока I(t), если φ₀=0.

Условное обозначение на электроприборах: ∼, ≈ (знак синусоиды).

12 Следующая ⇒