.mw-parser-output .vanchor>:target~.vanchor-text{background-color:#b1d2ff}Кратные SI
Подмножественные | Множественные | ||||
---|---|---|---|---|---|
Стоимость | Символ SI | Имя | Стоимость | Символ SI | Имя |
10 -1 Гц | dHz | децигерц | 10 1 Гц | даГц | декагерц |
10 -2 Гц | cHz | сантигерц | 10 2 Гц | Гц | гектогерц |
10 -3 Гц | мГц | миллигерц | 10 3 Гц | кГц | килогерц |
10 -6 Гц | мкГц | микрогерц | 10 6 Гц | МГц | мегагерц |
10 -9 Гц | нГц | наногерц | 10 9 Гц | ГГц | гигагерц |
10 −12 Гц | пгц | пикогерц | 10 12 Гц | ТГц | терагерц |
10 −15 Гц | fHz | фемтогерц | 10 15 Гц | PHz | петагерц |
10 −18 Гц | aHz | аттогерц | 10 18 Гц | EHz | эксагерц |
10 −21 Гц | zHz | зептогерц | 10 21 Гц | ZHz | зеттахерц |
10 −24 Гц | yHz | йоктогерц | 10 24 Гц | YHz | йоттахерц |
Обычные единицы с префиксом выделены жирным шрифтом. |
Считается, что более высокие частоты, чем префиксы Международной системы единиц, естественным образом возникают в частотах квантово-механических колебаний высокоэнергетических или, что то же самое, массивных частиц, хотя они не наблюдаются напрямую и должны быть выведены из их взаимодействия. с другими явлениями. По соглашению они обычно выражаются не в герцах, а в единицах эквивалентной энергии кванта, которая пропорциональна частоте на коэффициент постоянной Планка .
Символ | Имя | Юникод номер |
---|---|---|
㎐ | Герц (квадрат Гц) | U + 3390 |
㎑ | Килогерц (Квадрат, КГц) | U + 3391 |
㎒ | Мегагерцы (квадратные МГц) | U + 3392 |
㎓ | Гигагерц (Квадратные ГГц) | U + 3393 |
㎔ | Терагерц (квадратный THZ) | U + 3394 |
Недостатки переменного тока
При передаче энергии изменяющего направление тока на большие расстояния возникают затруднения. Создание Единой Энергетической Системы выявило ряд недостатков:
- пропускная способность кабельных линий низкая из-за ёмкости между проводниками и землёй;
- при объединении и кольцевании ветвей системы, расположенных друг от друга на больших расстояниях, невозможно выполнить синхронизацию станций;
- пороговый предел устойчивости, необходимый для согласования, заканчивается на длинах линий свыше 500 км, при этом требуется повышение напряжения до 450 кВ, что приводит к удорожанию оконечного оборудования.
Генерирование переменного тока
Кроме стандартных генераторов, для производства переменного тока применяются инверторы и фазорасщепители.
Инвертор
Это устройство, с помощью которого из постоянного тока получают его переменный вид. В процессе этого величина выходного напряжения тоже меняется. Схема устройства представляет собой электронный генератор синусоидального импульсного напряжения периодического характера. Есть варианты инверторов, работающих с дискретным сигналом. Инверторы применяют для автономного питания оборудования от аккумуляторов постоянного напряжения.
Инвертор 12/220 В, мощностью 1500 Вт
Фазорасщепитель
Ещё один способ получить несколько фаз из какого-либо сигнала – это выполнить его расщепление на несколько фаз. Это делается с помощью фазорасщепителя. Принудительная обработка сигналов цифрового или аналогового формата используется, как в радиоэлектронике, так и в силовой электротехнике.
Для электроснабжения трёхфазных асинхронных двигателей применяют выполненный на их же базе фазорасщепитель. Для этого обмотки трёхфазного двигателя соединяют не «звездой», а иначе. Две катушки присоединяют между собой последовательно, третью – подключают к средней точке второй обмотки. Двигатель запускают, как однофазный, после разгона в его третьей обмотке наводится ЭДС.
Интересно. В случае расщепления фаз подобным методом сдвиг фаз между 2 и 3 обмоткой составляет не 1200, как должно быть в идеале, а 900.
Переменный ток — повышенная частота
Переменный ток повышенной частоты используется также для питания люминесцентных ламп, что дает существенный экономический эффект за счет уменьшения потерь энергии в лампах при одновременном увеличении их световой отдачи. Для этих целей разработан тиристорный преобразователь частоты типа ТПЧМО-63-130-100. Этот преобразователь рассчитан на питание от трехфазной сети 380 В, 50 Гц. Выходное напряжение преобразователя — однофазное, 130 В, 50 Гц. Конструктивно преобразователь выполнен в виде шкафа с габаритными размерами 700Х Х700Х1400 мм.
Установки переменного тока повышенной частоты предназначены главным образом для проведения длительных испытаний конденсаторов ЭСВ. Кратковременные испытания этих конденсаторов на электрическую прочность проводят напряжением постоянного тока. В каждую испытательную установку входят: преобразователь, повышающий трансформатор, дроссель, приборы для измерения напряжения и тока, а также защитные и сигнальные приспособления.
Установки переменного тока повышенной частоты предназначены главным образом для проведения длительных испытаний конденсаторов серий ЭМВ и ЭСВ и других конденсаторов для электротермических установок. Кратковременные испытания этих конденсаторов на электрическую прочность проводят напряжением постоянного тока.
При переменном токе повышенной частоты за один полупериод выделяется в / / 50 раз меньше энергии, чем при частоте 50 гц, поэтому при отключении цепи в момент первого прохождения тока через нуль гашение дуги почти не вызывает светового эффекта, контакты легко справляются с размыканием даже значительных токов. Следовательно, является весьма желательным такое выполнение конструкции контактно-дугогасительных систем, которое бы обеспечивало погасание дуги в первый переход тока дуги Рис — 8 3 — Схема через нуль.
У контакторов переменного тока повышенной частоты на номинальное напряжение до 380 в применяется двойной разрыв с увеличением усилий, воздействующих на дугу за счет концентрации магнитного поля, создаваемой стальными пластинами, располагаемыми против контактов, и петли тока, осуществляемой формой токо-провода к контактам.
Для получения переменного тока повышенной частоты служат синхронные высокочастотные генераторы индукторного типа.
В цепи переменного тока повышенной частоты за один полупериод выделяется в / / 50 раз меньше энергии, чем при частоте 50 гц, поэтому в тех случаях, когда гашение дуги происходит в первый момент прохождения тока через нуль, контакты легко справляются с размыканием цепи. Однако не всегда удается так выполнить контакт-но-дугогасительную систему, чтобы гашение дуги произошло при первом прохождении тока через нуль. Это может произойти, когда расстояние между контактами за время, равное полупериоду напряжения переменного тока, будет достаточным для гашения дуги. Однако даже при относительно невысокой частоте тока ( 400 — 500 гц) трудно получить высокие скорости перемещения подвижных частей, которые обеспечивали бы необходимое расхождение контактов.
Для генерации переменного тока повышенной частоты применяются два типа генераторов: переменно-полюсные и индукторные.
Электромашинные генераторы переменного тока повышенной частоты для питания электромагнитных, электродинамических и магнитострикционных излучателей обычно строятся по типу синхронных генераторов. В простейших однофазных синхронных генераторах магнитные полюсы неподвижны, а якорная обмотка вращается.
Для генерации переменного тока повышенной частоты применяются два типа генераторов: переменно-полюсные и индукторные.
Токопроводы выключателей переменного тока повышенной частоты должны иметь толщину, не превышающую глубины проникновения тока. Расположение их должно быть по возможности прямолинейно.
Питание электродвигателей переменным током повышенной частоты ( 180 — 200 пер / сек) требует применения специального умформера.
Возможно возбуждение переменным током повышенной частоты.
Схема ручного электрического инструмента. |
Эти электродвигатели питают переменным током повышенной частоты ( 180 — 200 пер / сек), что требует применения специального умформера. В целях безопасности корпусы электрических инструментов заземляются, для чего в подводке предусматривается дополнительный провод.
Синусоидальный ток и его характеристики
Синусоидальный ток и основные характеризующие его величины.
Синусоидальный ток представляет собой ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону (рис. 3.1):
Максимальное значение функции называют амплитудой. Амплитуду тока обозначают . Период Т — это время, за которое совершается одно полное колебание.
Частота равна числу колебаний в 1 с (единица частоты — герц (Гц) или
Угловая частота (единица угловой частоты — рад/с или )
Аргумент синуса, т. е. называют фазой. Фаза характеризует состояние колебания (числовое значение) в данный момент времени
Любая синусоидально изменяющаяся функция определяется тремя величинами: амплитудой, угловой частотой и начальной фазой.
В странах СНГ и Западной Европе наибольшее распространение получили установки синусоидального тока частотой 50 Гц, принятой в энергетике за стандартную. В США стандартной является частота 60 Гц. Диапазон частот практически применяемых синусоидальных токов очень широк: от долей герца, например в геологоразведке, до миллиардов герц в радиотехнике.
Синусоидальные токи и ЭДС сравнительно низких частот (до нескольких килогерц) получают с помощью синхронных генераторов (их изучают в курсе электрических машин). Синусоидальные токи и ЭДС высоких частот получают с помощью ламповых или полупроводниковых генераторов (подробно рассматриваемых в курсе радиотехники и менее подробно — в курсе ТОЭ).
Рис. 3.1
Источник синусоидальной ЭДС и источник синусоидального тока обозначают на электрических схемах так же, как и источники постоянной ЭДС и тока, но обозначают их и
Синусоидальный ток
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. Названа в честь ученого Герца. Величина обратная частоте называется периодом колебанияT=1/f . Период измеряется в секундах. 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.
Рисунок 1 — Графическое представление синусоидального тока
Математически синусоидальный ток описывается уравнением:
i=Im*sin(wt+j)
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
Постоянный и переменный ток
Виды электрического тока
Следующим вопросом, в котором мы предлагаем разобраться – это: что такое переменный ток и постоянный ток. Ведь многие не совсем правильно понимают эти понятия.
Постоянный ток
Постоянным называется ток, который в течение времени не изменяет своей величине и направлению. Достаточно часто к постоянному еще относят пульсирующий ток, но давайте обо всем по порядку.
Постоянный ток
- Постоянный ток характеризуется тем, что одинаковое количество электрических зарядов постоянно сменяет друг друга в одном направлении. Направление — это от одного полюса, к другому.
- Получается, что проводник всегда имеет либо положительный, либо отрицательный заряд. И в течение времени это неизменно.
Виды пульсирующего тока
- Но под понятие, что такое постоянный ток достаточно часто относят и так называемый пульсирующий ток. От постоянного он отличается только тем, что его значение в течение времени изменяется, но при этом он не меняет своего знака.
- Допустим, мы имеем ток в 5А. Для постоянного тока эта величина будет неизменной в течении всего периода времени. Для пульсирующего тока, в один отрезок времени она будет 5, в другой 4, а в третий 4,5. Но при этом он ни в коем случае не снижается ниже нуля, и не меняет своего знака.
Вариант преобразованного из переменного, постоянного пульсирующего тока
- Такой пульсирующий ток очень распространен при преобразовании переменного тока в постоянный. Именно такой пульсирующий ток выдает ваш инвертор или диодный мост в электронике.
- Одним из главных преимуществ постоянного тока является то, что его можно накапливать. Сделать это можно своими руками, при помощи аккумуляторных батарей или конденсаторов.
Переменный ток
Чтобы понять, что такое переменный ток, нам необходимо представить себе синусоиду. Именно эта плоская кривая лучше всего характеризует изменение постоянного тока, и является стандартом.
Синусоида переменного тока |
Как и синусоида, переменный ток с постоянной частотой меняет свою полярность. В один период времени он положительный, а в другой период времени он отрицательный. |
На фото основные параметры синусоиды |
Поэтому, непосредственно в проводнике передвижения, носителей заряда, как такового, нет. Дабы понять это, представьте себе волну, набегающую на берег. Она движется в одну сторону, а затем — в обратную. В итоге, вода вроде движется, но остается на месте. |
Частота переменного тока |
Исходя из этого, для переменного тока очень важным фактором становится его скорость изменения полярности. Этот фактор называют частотой.
Чем выше эта частота, тем чаще за секунду меняется полярность переменного тока. В нашей стране для этого значения есть стандарт – он равен 50Гц. То есть, переменный ток меняет свое значение от крайнего положительного, до крайнего отрицательного 50 раз в секунду. |
Формула частоты переменного тока |
Но существует не только переменный ток частотой в 50Гц. Многое оборудование работает на переменном токе отличных частот.
Ведь за счет изменения частоты переменного тока, можно изменять скорость вращения двигателей. Можно так же получать более высокие показатели обработки данных – как например в чипсетах ваших компьютеров, и многое другое. |
Источники электромагнитных полей
Замечание 1 Любой предмет, работающий от электрического тока, образует вокруг себя электрическое поле. Представляя собой совокупность электрического и магнитного полей, ЭМП действуют и на окружающую среду и на человека одновременно. Согласно законам физики, ЭМП в виде волны от генерирующего это поле источника, распространяется со скоростью, близкой к скорости света.
Самым простейшим источником электромагнитного поля может служить обычный проводник, через который проходит переменный ток любой частоты. Это значит, что те бытовые приборы, которые использует человек в домашних условиях, будут источником ЭМП.
Из бытовых электроприборов к мощным источникам относятся СВЧ-печи, аэрогрили, холодильники с системой «без инея», кухонные вытяжки, электроплиты, телевизоры.
Оборудование может быть одного типа, но иметь разные модели и режим работы, а от этого зависит создаваемое им электромагнитное поле. Поскольку мощность прибора и магнитное поле тесно связаны, то совершенно очевидно, что чем больше мощность, тем сильнее магнитное поле при его работе. Чем дальше находится работающий прибор, тем меньше магнитное поле.
Лень читать?
Задай вопрос специалистам и получи ответ уже через 15 минут!
Задать вопрос
Человек – существо социальное, а это значит, что помимо дома он бывает в общественных местах, на улице, на работе, где тоже подвергается воздействию ЭМП промышленной частоты от разных источников.
В производственной сфере и в быту чаще всего используется электрический ток, частота которого $50$ Гц. Электрический ток с этой частотой получил название тока промышленной частоты.
Его источниками на производстве являются ЛЭП – высоковольтные линии передач, измерительные приборы, трансформаторы, мониторы, устройства автоматики, нагревательные приборы с высоким напряжением и др. Промышленной частоте $50$ Гц соответствует длина волны, равная $6$ тыс. км, поэтому человек воздействию фактора подвергается в ближней зоне.
Во многих населенных пунктах расположены радиотехнические передающие центры (РТПЦ), являясь источниками ЭМП, они излучают в окружающую среду ультракороткие волны ОВЧ- и УВЧ- диапазонов. Анализ санитарно-защитных зон и зон ограничения застройки показал, что в районе размещения РТПЦ «старой застройки», уровни облучения человека наибольшие.
Лень читать?
Задай вопрос специалистам и получи ответ уже через 15 минут!
Задать вопрос
Линии электропередач относятся к самым сильным факторам, оказывающим влияние на биологические объекты. Провода работающей ЛЭП в прилегающем пространстве создают электрические и магнитные поля промышленной частоты, которые распространяются от линии на десятки метров. В названии ЛЭП стоит цифра, например, ЛЭП $220$ кВ. Цифра обозначает класс напряжения, от которого зависит дальность распространения электрического поля. Зона повышенного уровня электрического поля увеличивается с ростом напряжения – чем оно выше, тем больше эта зона.
Кроме класса напряжения дальность распространения магнитного поля зависит ещё от нагрузки электролинии, изменяющейся в течение суток и года, что тоже приводит к изменению размеров зоны повышенного уровня магнитного поля.
Область распространения ЭМволн делят на три зоны:
- Ближняя зона, с радиусом меньше $1/6$ длины волны;
- Промежуточная зона (более $1/6$ длины волны);
- Дальняя зона (более $1/6$ длины волны от источника).
Существуют установленные нормы безопасности для человека, который находится в электрическом поле промышленной частоты $50$ Гц – СанПиН 2.2.4.1191-03.
Замечание 2
Таким образом, электромагнитное поле представляет собой особую форму материи, при помощи которой происходит взаимодействие между заряженными частицами. Совокупность магнитного и электрического поля есть переменное электромагнитное поле. Если на токоведущих частях есть напряжение, то возникает электрическое поле. Если по этим частям проходит ток, то возникает магнитное поле. Распространяется ЭМП в виде электромагнитных волн и обладает энергией.
Электрическое напряжение делят на два вида:
- постоянное (dc)
- переменное (ас)
Обозначение постоянного тока (—), у переменного тока обозначение (~). Аббревиатуры ac и dc устоявшиеся, и употребляются наравне с названиями «постоянный» и «переменный». Теперь рассмотрим в чём их отличие. Дело в том, что постоянное напряжение течёт только в одном направлении, из чего и вытекает его название. А переменное, как вы уже поняли, может менять своё направление. В частных случаях направление переменного может оставаться одним и тем же. Но, кроме направления, у него также может меняться и величина. В постоянном ни величина, ни направление, не изменяется. Мгновенным значением переменного тока называют его величину, которая берётся в данный момент времени.
В Европе и России принята частота в 50 Гц, то есть изменяет своё направление 50 раз в секунду, в то время, как в США, частота равна 60 Гц. Поэтому техника, приобретённая в Соединённых штатах и в других государствах, с отличающейся частотой может сгореть. Поэтому при выборе техники и электроприборов следует внимательно смотреть на то, чтобы частота была 50 Гц. Чем больше частота у тока, тем больше его сопротивление. Также можно заметить, что в розетках у нас дома течёт именно переменный.
Помимо этого, у переменного электрического тока существует деление ещё на два вида:
- однофазный
- трёхфазный
Для однофазного необходим проводник, который будет проводить напряжение, и обратный проводник. А если рассматривать генератор трёхфазного тока, у него, на всех трёх намотках вырабатывается переменное напряжение частотой в 50 Гц. Трёхфазная система — это не что иное, как три однофазных электрических цепи, сдвинутых по фазе относительно друг друга под углом в 120 градусов. Посредством его использования, можно одновременно обеспечивать энергией три независимые сети, пользуясь при этом только шестью проводами, которые нужны для всех проводников: прямых и обратных, чтобы проводить напряжение.
А если у вас, например, имеется только 4 провода, то и тут проблем не возникнет. Вам нужно будет только соединить обратные проводники. Объединив их, вы получите проводник, который называют нейтральным. Обычно его заземляют. А оставшиеся внешние проводники кратко обозначают как L1, L2 и L3.
Но существует и двухфазный, он представляет из себя комплекс двух однофазных токов, в которых также присутствуют прямой проводник для проведения напряжения и обратный, они сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90 градусов.
Можно ли изображать векторами действующие (эффективные) значения э. д. с. и токов?
Этот важный вопрос вызывает обычно недоумение. Ответить на него можно следующим образом.
Если нужно определять мгновенные значения синусоидальной величины, то удобнее брать вектор, изображающий ее максимальное значение, потому, что именно его проекция на ось дает мгновенные значения. Но в практической деятельности обычно имеют дело не с мгновенными, а с действующими 2 значениями, например говорят 220 В, понимая под этим действующее значение и не думая ни о максимальных значениях, которые на 41% больше, ни о других мгновенных значениях. Поэтому векторные диаграммы обычно строят для действующих значений. При этом углы сдвига фаз между током, э. д. с., напряжением и тому подобными видны совершенно отчетливо, а результаты сложения и вычитания векторов непосредственно получаются в действующих значениях, что удобно.
Использование формулы
Использование закона Ома позволяет построить временные характеристики различных элементов. С помощью него несложно рассчитать нагрузки для электрических схем, выбрать нужное сечение проводов, правильно подобрать защитные автоматы и предохранители. Понимание закона даёт возможность применить правильный источник питания.
Использование Закона Ома можно применить на практике для решения задачи. Например, пускай есть электрическая линия, состоящая из последовательно соединённых элементов, таких как: ёмкость, индуктивность и резистор. При этом ёмкость C = 2*Ф, индуктивность L=10 мГн, а сопротивление R = 10 кОм. Требуется вычислить импеданс полной цепи и рассчитать силу тока. При этом блок питания работает на частоте равной f = 200 Гц и выдаёт сигнал с амплитудой U = 12 0 В. Внутреннее сопротивление источника питании составляет r = 1 кОм .
Вначале необходимо рассчитать реактивное сопротивление в цепи переменного тока. Так, ёмкостное сопротивление находится из выражения: Xc = 1/ (2 *p *F*C) и на частоте 200 Гц оно равно: Xc = 588 Ом.
Индуктивное сопротивление находится из выражения: XL = 2*p*F* L. На f = 200 Гц и оно оставляет: X*L = 1,25 Ом. Полное сопротивление RLC цепи будет: Z = ((10 *10 3 +1*10 3 ) 2 + (588−1,25) 2 ) ½ = 11 кОм.
Разность потенциалов, изменяющаяся по гармоническому закону синуса, будет определяться: U (t) = U * sin (2* p *f*t) = 120*sin (3,14*t). Ток будет равен: I (t) = 10* 10 −3 + sin (3,14*t+p/2).
По рассчитанным данным можно построить график тока, соответствующий частоте 100 Гц. Для этого в декартовой системе координат отображается зависимость тока от времени.
Следует отметить, закон Ома для переменного сигнала отличается от использующегося для классического расчёта лишь учётом полного сопротивления и частоты сигнала
А учитывать их важно, так как любой радиокомпонент обладает как активным, так и реактивным сопротивлением, что в итоге сказывается на работе всей схемы, особенно на высоких частотах. Поэтому при проектировании электронных конструкций, в частности импульсных устройств, для расчётов используется именно полный закон Ома
§ 51. Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор —
Вопросы. 1. Какой электрический ток называется переменным? С помощью какого простого опыта его можно получить? Переменным называется ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению. Переменный ток можно получить используя индукционную катушку, гальванометр и магнит. Периодически двигая магнит внутри катушки вверх и вниз можно заметить, стелка гальванометра отклоняется то в одну, то в другую сторону.2. Где используют переменный электрический ток? Переменный электрический ток используют в быту и промышленности.3. На каком явлении основано действие наиболее распространенных в настоящее время генераторов переменного тока? Работа генераторов переменного тока основана на явлении электромагнитной индукции.4. Расскажите об устройстве и принципе действия промышленного генератора. Промышленный генератор переменного электрического тока состоит из статора и ротора. Статор — неподвижно закреплен, а ротор — вращается. Ротор и статор — обмотаны особым образом медной проволокой. На ротор подается постоянный электрический ток, и таким образом он является электромагнитом. При вращении ротора, создаваемое им магнитное поле тоже вращается. При этом переменный магнитный поток пронизывает обмотку статора и в нем возникает переменный электрический ток.5. Чем приводится во вращение ротор генератора на тепловой электростанции? на гидроэлектростанции?Паровой и водяной турбиной. 6. Почему в гидрогенераторах используют многополюсные роторы? Для создания тока стандартной частоты, т.к. скорость вращения водяных турбин невысока.7. Какова стандартная частота промышленного тока, применяемого в России и многих других странах?Стандартная частота в России — 50 Гц, в США — 60 Гц. 8. По какому физическому закону можно определить потери электроэнергии в ЛЭП? По закону Джоуля — Ленца: Q= I2Rt, где Q- энергия затрачиваемая на нагревание проводов, I- действующее значение силы переменного тока в цепи, R — сопротивление проводов, t — время.9. Что следует сделать для уменьшения потерь электроэнергии при ее передаче? Из закона Джоуля- Ленца следует, что для этого следует уменьшать сопротивление цепи R и силу тока I.10. Для чего при уменьшении силы тока во столько же раз повышают его напряжение перед подачей в ЛЭП? Для того, чтобы не снижать мощность тока P= UI. Передача тока небольшой мощности на большие расстояния экономически невыгодна (надо строить дорогие линии электропередач, станции и подстанции, а в результате не все потребители смогут пользоваться электричеством).11. Расскажите об устройстве, принципе действия и применении трансформаторов.
Упражнения.1. Электростанции России вырабатывают переменный ток частотой 50 Гц. Определите период этого тока.
2. По графику (см. рис. 140) определите период, частоту и амплитуду колебаний силы тока i.
Многофазный переменный ток
Для запуска и работы многих промышленных устройств и электрооборудования требуется не одна фаза, а несколько. В связи с этим рассматривают такие понятия, как двухфазный и трёхфазный переменные токи.
Трёхфазный ток
Этот вид электричества применяют в трёхфазной системе, в которую включены три однофазные цепи. Цепи имеют ЭДС переменной природы одной и той же частоты. Эти ЭДС сдвинуты по фазе относительно друг друга на ϕ = Т/3 = 2π/3. Такую систему называют трёхфазным током, а цепь – фазой.
Выработка, преобразование, доставка и потребление переменного электрического тока в основном происходят по трёхфазной системе электроснабжения.
Трёхфазный переменный ток
Двухфазный ток
Ещё в 1888 году Никола Тесла выполнил описание того, как можно на практике применить двухфазную сеть, и предложил разработанную им конструкцию двухфазного двигателя. Такие сети начали применять в начале 20 века. Они состояли из двух контуров.
Там напряжения контуров сдвигались по фазе на 900. Каждая фаза включала в себя два провода, у двухфазных генераторов было по два ротора, также конструктивно развёрнутые на угол 900.
Важно! Такие сети позволяли производить мягкий пуск двухфазных электродвигателей, практически с нулевого момента вращения. В то время как для запуска однофазного асинхронного двигателя требуется дополнительная пусковая обмотка или система запуска
График двухфазного напряжения и схематический рисунок двухфазного генератора
Какая частота лучше, и как ее узнать на своих наушниках?
Обычно технические характеристики акустической аппаратуры указываются на обратной стороне упаковки. Как правило, указывается:
- диапазон частот (нижняя и верхняя граница);
- мощность звука в децибелах;
- коэффициент искажения динамиков в процентах (чем меньше показатель, тем выше качество девайса).
Для качественного воспроизведения музыки нужны хорошие наушники. Вопрос, как их выбрать?
Какой должна быть частотность, зависит от назначения девайса. Идеально, если модель поддерживает три типа частот с погрешностью 1% в пределах от 100 Гц до 20 000 Гц. Для «низов» допустима погрешность до 10%, басы будут в пределах стандартного восприятия. Оптимальное значение частотных характеристик для смартфонов, телефонов – от 10 Гц до 20 кГц. Чувствительность – до 100 дБ, это своеобразное КПД устройств. Нужно учитывать, что слишком большая звуковая мощь быстро разрядит мобильный девайс.
Профессионалы для работы выбирают акустическую аппаратуру с частотными характеристиками от 5 Гц до 60 кГц. Практика показывает, чем выше верхняя граница, тем ровнее АЧХ в воспринимаемом интервале. Хотя ровный график АЧХ не гарантируется качественный звук, но отсутствие провалов говорят о сбалансированности звучания.
Резюмируя всю информацию, нетрудно определить три правила выбора наушников:
- частота – не главный критерий выбора, нужно ориентироваться и на другие показатели звука;
- минимальный частотный диапазон должен быть не ниже восприятия в пределах от 20 Гц до 20 кГц.
- Качество звука лучше определять в тестовом режиме, ориентируюсь на собственное ухо.