Презентация на тему: Переменный Электрический ток

Переменный Электрический ток

Свободные электромагнитные колебания в контуре быстро затухают и поэтому практически не используются. И наоборот, незатухающие вынужденные колебания имеют большое практическое значение.Вынужденные электрические колебания появляются при наличии в цепи периодической электродвижущей силы. Электрические лампы в наших квартирах и на улице, холодильник и пылесос, телевизор и магнитофон — все они работают, используя энергию электромагнитных колебаний. На применении электромагнитных колебаний основана работа электромоторов, приводящих в действие станки на заводах и фабриках, движущих электровозы и т.п.Во всех этих примерах речь идет об использовании одного из видов электромагнитных колебаний — переменного электрического тока.Переменным называют ток, периодически изменяющийся по модулю и направлению.Переменный электрический ток в энергетических электрических цепях является результатом возбуждения в них вынужденных электромагнитных колебаний, которые создаются генератором переменного тока.

Рассмотрим процессы, происходящие в проводнике, включенном в цепь переменного тока. Если индуктивность проводника настолько мала, что при включении его в цепь переменного тока индукционными полями можно пренебречь по сравнению с внешним электрическим полем, то движение электрических зарядов в проводнике определяется действием только внешнего электрического поля, напряженность которого пропорциональна напряжению на концах проводника. При изменении напряжения по гармоническому закону напряженность электрического поля в проводнике изменяется по такому же закону. Под действием переменного электрического поля в проводнике возникает переменный электрический ток, частота и фаза колебаний которого совпадает с частотой и фазой колебаний напряжения:

Поток магнитной индукции Ф, пронизывающий проволочную рамку площадью S, пропорционален косинусу угла α между нормалью к рамке и вектором магнитной индукцииПри равномерном вращении рамки угол α увеличивается прямо пропорционально времениГде ω- угловая скорость вращения рамки

Колебания силы тока в цепи являются вынужденными электрическими колебаниями, возникающими под действием приложенного переменного напряжения. Амплитуда силы тока равна:  При совпадении фаз колебаний силы тока и напряжения мгновенная мощность переменного тока равна: Среднее значение квадрата косинуса за 1 период равно 0,5. В результате средняя мощность за период

Поток магнитной индукции меняется по гармоническому законуСогласно закону электромагнитной индукции ЭДС индукции в рамке равна взятой со знаком «-» скорости изменения потока магнитной индукции, т.е. производной потока магнитной индукции по времениГде Em = BSω - амплитуда ЭДС индукции

Активное сопротивление.Действующие значениясилы тока и напряжения.

Сопротивление, включенное в цепь переменного тока, в котором происходит превращение электрической энергии в полезную работу или в тепловую энергию, называется активным сопротивлением.Мгновенное значение силы тока прямо пропорционально мгновенному значению напряжения. Поэтому для нахождения мгновенного значения силы тока можно применить закон ОмаВ проводнике с активным сопротивлением колебания силы тока совпадают по фазе с колебаниями напряжения, а амплитуда силы тока определяется равенством

Мощность в цепи постоянного тока на участке с сопротивлением R определяется по формуле Мгновенная мощность в цепи переменного тока на участке с активным сопротивлением R, определяется формулойСредняя мощность равна

Величина, равная квадратному корню из среднего значения квадрата силы тока, называется действующим значением силы переменного тока. Действующее значение силы переменного тока обозначается через I:Действующее значение переменного напряжения определяется аналогично действующему значению силы тока:Колебания силы тока в цепи с резистором совпадают по фазе с колебаниями напряжения, а мощность определяется действующими значениями силы тока и напряжения.