Содержание
Периодический переменный ток
Тот, который, изменяясь, успевает вернуться к своему исходному значению через одинаковые временные интервалы и при этом проходит весь цикл своих преобразований, называется периодическим. Его можно проследить на синусоиде, изображённой на экране осциллографа.
Период и амплитуда синусоидального колебания
Видно, что через одинаковые интервалы времени график повторяется без перемен. Эти интервалы обозначаются буквой Т и называются периодами. Частота, с которой в единицу времени укладывается определённое количество подобных периодов, – это частота тока переменного значения.
Её можно вычислить по формуле частоты переменного тока:
f = 1/T,
где:
- f – частота, Гц;
- T – период, с.
Частота равна количеству периодов в секунду и имеет единицу измерения 1 герц (Гц).
Внимание! Единица частоты в системе СИ носит имя Генриха Герца. 1 герц (Гц, Hz) = 1 с-1. К ней применимы кратные и дольные, выраженные стандартными приставками СИ, единицы
К ней применимы кратные и дольные, выраженные стандартными приставками СИ, единицы.
Стандарты частоты
Для того чтобы обеспечить согласование работы источников переменного электричества, систем передач, приём и работу электропотребителей, применяются стандарты частоты. Используемая частота в электротехнике некоторых стран:
- 50 Гц – страны бывшего СССР, Прибалтики, страны Европы, Австралия, КНДР и другие;
- 60 Гц – стандарт, принятый в США, Канаде, Доминиканской республике, Тайвани, на Каймановых островах, Кубе, Коста-Рике, Южной Корее и ещё в некоторых странах.
В Японии используются обе частоты. Восточные регионы (Токио, Сендай, Кавасаки) используют частоту 50 Гц. Западные области (Киото, Хиросима, Нагоя, Окинава) применяют частоту 60 Гц.
К сведению. Железнодорожная инфраструктура Австрии, Норвегии, Германии, Швейцарии и Швеции по сей день применяет частоту 16,6 Гц.
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.
Активное сопротивление. Действующие значения силы тока и напряжения
- Подробности
- Просмотров: 399
«Физика – 11 класс»
Активное сопротивление
Сила тока в цепи с резистором
Есть цепь, состоящая из соединительных проводов и нагрузки с малой индуктивностью и большим сопротивлением R.
Сопротивление R называется активным сопротивлением, т.к. при наличии нагрузки, обладающей этим сопротивлением, цепь поглощает энергию, поступающую от генератора.
Эта энергия превращается во внутреннюю энергию проводников — они нагреваются.
Напряжение на зажимах цепи меняется по гармоническому закону:
u = Um cos ωt
Мгновенное значение силы тока прямо пропорционально мгновенному значению напряжения.
По закону Ома мгновенное значение силы тока:
В проводнике с активным сопротивлением колебания силы тока совпадают по фазе с колебаниями напряжения, а амплитуда силы тока определяется равенством
Мощность в цепи с резистором
В цепи переменного тока промышленной частоты (v = 50 Гц) сила тока и напряжение меняются.
При прохождении тока по проводнику, например по нити электрической лампочки, количество выделенной энергии также будет меняться во времени.
Мощность в цепи постоянного тока на участке с сопротивлением R определяется формулой
Р = I2R
Мгновенная мощность в цепи переменного тока на участке, имеющем активное сопротивление R, определяется формулой
Р = i2R
Cреднее значение мощности за период (используем формулу для мгновенного значения силы тока и выражение ):
График зависимости мгновенной мощности от времени (рис.а)
Тогда средняя мощность равна:
Действующие значения силы тока и напряжения.
Среднее за период значение квадрата силы тока:
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 силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, при котором в проводнике выделяется то же количество теплоты, что и при переменном токе за то же время.
Действующее значение переменного напряжения определяется аналогично:
Закон Ома для участка цепи переменного тока с резистором в действующих значениях:
В случае электрических колебаний важны общие характеристики колебаний, такие, как амплитуда, период, частота, действующие значения силы тока и напряжения, средняя мощность.
Именно действующие значения силы тока и напряжения регистрируют амперметры и вольтметры переменного тока.
Действующие значения непосредственно определяют среднее значение мощности Р переменного тока:
р = I2R = UI.
Итак:
Колебания силы тока в цепи с резистором совпадают по фазе с колебаниями напряжения, а мощность определяется действующими значениями силы тока и напряжения.
Следующая страница «Конденсатор в цепи переменного тока»
Назад в раздел «Физика – 11 класс, учебник Мякишев, Буховцев, Чаругин»
Электромагнитные колебания. Физика, учебник для 11 класса – Класс!ная физика
Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях —
Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями —
Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре. Период свободных электрических колебаний —
Переменный электрический ток —
Активное сопротивление. Действующие значения силы тока и напряжения —
Конденсатор в цепи переменного тока —
Катушка индуктивности в цепи переменного тока —
Резонанс в электрической цепи —
Генератор на транзисторе. Автоколебания —
Краткие итоги главы
Расчет силы тока по мощности, напряжению, сопротивлению
Бесплатный калькулятор расчета силы тока по мощности и напряжению/сопротивлению – рассчитайте силу тока в однофазной или трехфазной сети в ОДИН КЛИК!
Если вы хотите узнать как рассчитать силу тока в цепи по мощности, напряжению или сопротивлению, то предлагаем воспользоваться данным онлайн-калькулятором. Программа выполняет расчет для сетей постоянного и переменного тока (однофазные 220 В, трехфазные 380 В) по закону Ома. Рекомендуем без необходимости не изменять значение коэффициента мощности (cos φ) и оставлять равным 0.95. Знание величины силы тока позволяет подобрать оптимальный материал и диаметр кабеля, установить надежные предохранители и автоматические выключатели, которые способны защитить квартиру от возможных перегрузок. Нажмите на кнопку, чтобы получить результат.
Смежные нормативные документы:
- СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»
- СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»
- СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
- ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности»
- ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация»
- ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий»
Правильно измерить потребление фазы
Дом старый – на виду увидите большую стальную пластину, которая явно соединяется с корпусом. Означенное – нейтраль. Дом питается трехфазным напряжением 380 вольт. Каждую квартиру снабжают чаще одной фазой. Тройку зажимов наблюдаем помимо заземлительной клеммы. Посмотрите, куда идут провода: автоматы, рубильники (сообразно счету квартир). Типичное количество соседей по площадке количеством три упрощает задачу анализа.
Теперь знаем метод отыскания фазы мультиметром, можем смело (с осторожностью, соблюдая меры безопасности) потыкать щупами. Потрудитесь выставить правильный диапазон, не сжечь прибор
Измерениями подтвердите или опровергните предположения. Фаз две – каждую нагрузите поровну. Изучите распаячные коробки, в большинстве старых домов находящиеся под потолком (большие круглые отверстия стены). Отключив снабжение квартиры, вооружившись тестером, поймите, куда и что идет. Используйте радикальный метод – отрубите одну пробку, посмотрите, где пропало питание.
Нагрузка двух фаз неравномерная – поправьте. Лучше сделать для автоматов и пробок, что положительно скажется на уменьшении стоимости оборудования распределительного щитка. В довершение по этой теме скажем, что правила работы предусматривают выполнение подобных мероприятий числом не менее двух лиц. Один обязательно страхует и готов отрубить подачу энергии, обрезать токоведущую жилу или ногой оттолкнуть страдающего от удара электричеством с опасной территории.
Схема питания квартиры двумя фазами
Переменное напряжение и его величины
Напряжение различают по роду тока: переменное и постоянное. Переменное может быть разной формы, основная суть в том, что с течением времени изменяется его знак и величина. У постоянного знак всегда одной полярности, а величина может быть стабилизированной или нестабилизированной.
В наших розетках напряжение переменное синусоидальной формы. Выделяют разные его значения, чаще всего используются понятия мгновенное, амплитудное и действующее. Как понятно из названия, мгновенное напряжение – это количество вольт в конкретный момент времени. Амплитудное – это размах синусоиды относительно нуля в вольтах, действующее – это интеграл от функции напряжения по времени, соотношение между ними такое: действующее в √2 или 1,41 раз меньше амплитудного. Вот как это выглядит на графике:
Параметры переменного тока и напряжения
Величина переменного тока, как и напряжения, постоянно меняется во времени. Количественными показателями для измерений и расчётов применяются их следующие параметры:
ПериодT — время, в течении которого происходит один полный цикл изменения тока в оба направления относительно нуля или среднего значения.
Частотаf — величина, обратная периоду, равная количеству периодов за одну секунду. Один период в секунду это один герц (1 Hz)
f =
1/TЦиклическая частотаω — угловая частота, равная количеству периодов за2π секунд.
ω = 2πf = 2π/T
Обычно используется при расчётах тока и напряжения синусоидальной формы. Тогда в пределах периода можно не рассматривать частоту и время, а исчисления производить в радианах или градусах. T = 2π = 360°
Начальная фазаψ — величина угла от нуля (ωt = 0) до начала периода. Измеряется в радианах или градусах. Показана на рисунке для синего графика синусоидального тока.
Начальная фаза может быть положительной или отрицательной величиной, соответственно справа или слева от нуля на графике.
Мгновенное значение
— величина напряжения или тока измеренная относительно нуля в любой выбранный момент времениt .
i = i(t); u = u(t)
Последовательность всех мгновенных значений в любом интервале времени можно рассмотреть как функцию изменения тока или напряжения во времени. Например, синусоидальный ток или напряжение можно выразить функцией:
i = I ampsin(ωt); u = U ampsin(ωt)
С учётом начальной фазы:
i = I ampsin(ωt + ψ); u = U ampsin(ωt + ψ)
Здесь I amp
иU amp — амплитудные значения тока и напряжения.
Амплитудное значение
— максимальное по модулю мгновенное значение за период.
I amp = max|i(t)|; U amp = max|u(t)|
Может быть положительным и отрицательным в зависимости от положения относительно нуля. Часто вместо амплитудного значения применяется термин амплитуда
тока (напряжения) — максимальное отклонение от нулевого значения.
Среднее значение
(avg) — определяется как среднеарифметическое всех мгновенных значений за периодT .
Среднее значение является постоянной составляющей DC
напряжения и тока. Для синусоидального тока (напряжения) среднее значение равно нулю.
Средневыпрямленное значение
— среднеарифметическое модулей всех мгновенных значений за период.
Для синусоидального тока или напряжения средневыпрямленное значение равно среднеарифметическому за положительный полупериод.
Среднеквадратичное значение (rms) — определяется как квадратный корень из среднеарифметического квадратов всех мгновенных значений за период.
Для синусоидального тока и напряжения амплитудой I amp
(U amp ) среднеквадратичное значение определится из расчёта:
Среднеквадратичное — это действующее, эффективное значение, наиболее удобное для практических измерений и расчётов. Является объективным количественным показателем для любой формы тока. В активной нагрузке переменный ток совершает такую же работу за время периода, что и равный по величине его среднеквадратичному значению постоянный ток.
Как рассчитывать трехфазное напряжение
Промышленная передача электроэнергии использует три симметрично расположенных по времени синусоиды напряжения, которые вырабатывают генераторы.
Три обмотки их ротора разнесены между собой на 120 градусов и вращаются в магнитном поле статора, поочередно пересекая его силовые линии. Поэтому у них наводится таким же образом смещенная электродвижущая сила.
Синусоиды сдвинуты между собой на такой же угол, как показано правее. Их векторное выражение на комплексной плоскости тоже отображается с углом 120О.
При этом формируется система линейных и фазных напряжений, показанная на картинке.
Между всеми линейными проводами образуется разность потенциалов в 380 вольт. В то же время относительно каждого этого проводника и нулем присутствует так нам привычное 220.
Такая система постоянно работает в сбалансированном режиме: токи однофазных потребителей циркулируют по своим замкнутым цепочкам, постоянно складываясь в нулевом проводнике. Сложение это не чисто арифметическое, а векторное, учитывающее направление потока энергии.
Поэтому при геометрическом сложении векторов происходит снижение тока в проводе нуля и его, как правило, делают тоньше, чем остальные жилы.
Формулы электрического напряжения для линейных и фазных величин, а также токов смотрите прямо на картинке.
Электрический потенциал
→ Основная статья : Электрический потенциал
Символы электрического потенциала : и . Этот потенциал в точке P в пространстве посредством напряженности электрического поля и векторного потенциала магнитного поля, определяемого формулойV{\ displaystyle V}φ{\ displaystyle \ varphi}Э.→{\ displaystyle {\ vec {E}}} А.→{\ displaystyle {\ vec {A}}}
- -∇→Vзнак равноЭ.→+∂А.→∂т{\ displaystyle — {\ vec {\ nabla}} V = {\ vec {E}} + {\ frac {\ partial {\ vec {A}}} {\ partial t}}}
- с замечанием: электрический потенциал не уникален, потому что любая постоянная скалярная величина может быть добавлена к данному потенциалу без изменения его градиента.
Для ясности определена контрольная точка P , которая принимает нулевой потенциал . Во многих областях существуют соглашения о выборе точки отсчета, поэтому она часто не упоминается в языке. В электротехнике точка отсчета размещается на участке проводника, который называется «землей» ; в теории электрических полей точка отсчета часто помещается «в бесконечность».
VП.знак равно{\ Displaystyle V _ {\ mathrm {P_ {0}}} = 0}
Интегральное значение относительно контрольной точки P называется электрическим потенциалом.
- Vзнак равно-∫П.П.(Э.→+∂А.→∂т)⋅ds→{\ displaystyle V = — \ int _ {\ mathrm {P_ {0}}} ^ {\ mathrm {P}} \ left ({\ vec {E}} + {\ frac {\ partial {\ vec {A}) }} {\ partial t}} \ right) \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s}}}.
С потенциалами и в точках A и B следует из определения напряжения
VА.{\ Displaystyle V _ {\ mathrm {A}}}VБ.{\ Displaystyle V _ {\ mathrm {B}}}
- UА.Б.знак равно∫А.Б.Э.→⋅ds→знак равно-(VБ.-VА.)-∫А.Б.∂А.→∂т⋅ds→{\ Displaystyle U _ {\ mathrm {AB}} = \ int _ {\ mathrm {A}} ^ {\ mathrm {B}} {\ vec {E}} \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s }} = — (V _ {\ mathrm {B}} -V _ {\ mathrm {A}}) — \ int _ {\ mathrm {A}} ^ {\ mathrm {B}} {\ frac {\ partial {\ vec {A}}} {\ partial t}} \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s}}}.
Находится в потенциальном поле . В следующих пояснениях предполагается только электрическое напряжение в потенциальном поле. Там применяются
∂А.→∂тзнак равно{\ displaystyle {\ frac {\ partial {\ vec {A}}} {\ partial t}} = 0}
- VА.знак равно-∫П.А.Э.→⋅ds→знак равно∫А.П.Э.→⋅ds→;VБ.знак равно∫Б.П.Э.→⋅ds→{\ Displaystyle V_ {A} = — \ int _ {\ mathrm {P_ {0}}} ^ {\ mathrm {A}} {\ vec {E}} \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s} } = \ int _ {\ mathrm {A}} ^ {\ mathrm {P_ {0}}} {\ vec {E}} \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s}} \ quad; \ qquad V_ {B} = \ int _ {\ mathrm {B}} ^ {\ mathrm {P_ {0}}} {\ vec {E}} \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s}}}
- UА.Б.знак равноVА.-VБ.{\ Displaystyle U _ {\ mathrm {AB}} = V _ {\ mathrm {A}} -V _ {\ mathrm {B}}}.
Следовательно, электрическое напряжение между этими точками равно разнице электрических потенциалов в этих местах.
Указание напряжения в одной точке возможно только в исключительных случаях, если вторая точка напряжения известна из обстоятельств; в противном случае напряжение может быть задано только между двумя точками. В отличие от этого, потенциал зависит только от выбранной точки в пространстве и, следовательно, может быть задан как функция, зависящая от местоположения. Таким образом, он представляет собой скалярное поле, которое может быть определено из электрического поля (за исключением постоянного) и, наоборот, четко определяет электрическое поле.
Положительные носители заряда движутся — если на них не действуют другие силы — в направлении напряженности поля. Поскольку при этом они теряют потенциальную энергию, электрический потенциал уменьшается в этом направлении. С другой стороны, отрицательно заряженные объекты движутся против напряженности поля в отсутствие других сил в направлении увеличения потенциала.
В случае сдвига по эквипотенциальной линии интеграл равен нулю, потому что он стоит на этом пути , так что скалярное произведение равно нулю.
Э.→⊥ds→{\ displaystyle {\ vec {E}} \ perp \ mathrm {d} {\ vec {s}}}
Если заряд переносится от A к B и обратно к A любым другим путем, кольцевой интеграл исчезает в потенциальном поле в течение замкнутого цикла:
- ∮Э.→⋅ds→знак равно{\ Displaystyle \ oint {\ vec {E}} \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s}} = 0}
Мгновенная мощность в цепи переменного тока с активным сопротивлением.
При переменных величинах напряжения и тока скорость преобразования электрической энергии в приемнике, т. е. его мощность, тоже изменяется. Мгновенная мощность равна произведению мгновенных величин напряжения и тока: p = Umsinωt * Imsinωt = UmImsin2ωt
Из тригонометрии найдём
Более наглядное представление о характере изменения мощности в цепи дает график в прямоугольной системе координат, который строится после умножения ординат кривых напряжения и тока, соответствующих ряду значений их общего аргумента — времени t. Зависимость мощности от времени — периодическая кривая (рис. 13.2). Если ось времени t поднять по чертежу на величину р = Pm√2 = UmIm√2, то относительно новой оси t’ график мощности является синусоидой с двойной частотой и начальной фазой 90°:
Таким образом, в первоначальной системе координат мгновенная, мощность равна сумме постоянной величины Р = UmIm√2 и перемен- ной р’:
р = Р + р’
Анализируя график мгновенной мощности, нетрудно заметить, что мощность в течение периода остается положительной, хотя ток и напряжение меняют свой знак. Это получается благодаря совпадению по фазе напряжения и тока.
Постоянство знака мощности говорит о том, что направление потока электрической энергии остается в течение периода неизменным, в данном случае от сети (от источника энергии) в приемник с сопротивлением R, где электрическая энергия необратимо преобразуется в другой вид энергии. В этом случае электрическая энергия называется активной.
Если R — сопротивление проводника, то в соответствии с законом Ленца — Джоуля электрическая энергия в нем преобразуется в тепло.
Какое напряжение должно быть в однофазной сети
На первый взгляд, кажется, что между этими двумя редакциями нет никакой разницы. В обеих случаях номинальным напряжением объявляется 230 В. Допустимое отклонением от номинала плюс, минус 10%. Получается, что минимальным допустимым рабочим напряжением является 207 В, а максимальным 253 вольта, но в ГОСТе от 2014 года в отличие от предыдущей редакции есть приложение “А”, в котором есть колонка “наименьшее используемое напряжение” и там стоит цифра 198 В.
Что это значит, а только одно, что стандарт допускает “проседание”, связанное с состоянием электрических сетей.
Какова действительная величина напряжения в сети в квартире
Не скажу за всю Россию, но в мой квартире это значение колеблется от 235 до 239 вольт.
Если исходить из принятых в ГОСТе определений, то 230 В, вовсе не является среднеквадратичным значением и служит только для идентификации сети т. е. говоря, “линия на 230 вольт” в этом случае можно предположить, что разговор ведётся о любом показателе в интервале 198–253 В и при любой его величине в установленных рамках, такое напряжение будет считаться “правильным”, соответствующим стандарту.
Способы решения проблемы
В порядке перечисления причин слабого напряжения в сети мы также будем рассматривать и способы устранения неисправности.
Первое, что Вы должны проверить – наблюдается ли слабое напряжение у соседей или же низкое напряжение присутствует только на Вашем участке. Если оказалось, что в соседних домах (или квартирах) нет никаких проблем, начинаем искать неполадку в домашней электропроводке.
Сначала Вы должны отключить вводной автомат и замерить вольтаж на вводе. Если он тут уже ниже нормы (по ГОСТу ±5 и ±10% от номинального – 230 Вольт, т.е. 207-253 В), пора жаловаться в энергосбыт. Если же на вводе значения соответствуют нормам, а после подключения нагрузки напряжение падает, энергосбыт тут ни причем и нужно устранять неисправность своими руками.
Согласно написанному выше, причины может быть 3, если напряжение низкое только у Вас. Начните поиск неисправности с проверки подключения автоматического выключателя. Если в верхнем зажиме плохой контакт с проводом, это вполне может быть причиной слабого напряжения. Визуально осмотрите корпус автомата, если он оплавлен (как на фото ниже), нужно обязательно его заменить. Не забудьте после этого новый автоматический выключатель подключить должным образом – хорошенько затянуть жилы в зажимах.
Автомат правильно подключен и нет видимых повреждений? Убедитесь, что сечение вводного провода хватает для работы потребителей в Вашем доме либо квартире. О том, как рассчитать сечение провода по мощности мы рассказывали в соответствующей статье. Дело в том, что при недостаточном сечении жил вольтаж падает, когда подключается повышенная нагрузка.
Если сечение кабеля домашней проводки достаточное, проверьте, как выполнено ответвление линии от магистральной к Вашему вводу. Если это скрутка, то можно с большой уверенностью сказать, что низкое напряжение в доме из-за некачественного ответвления провода. При плохом контакте повышается сопротивление в проблемной зоне, что влечет за собой понижение напряжения. Даже если ответвление выполнено специальными зажимами, осмотрите и их тоже (состояние корпуса). Можете также проверить зажимы, подключив нагрузку – если в этом месте начнет искрить, либо же корпус зажима начнет нагреваться – нужно заменить изделие.
Хуже дела обстоят, если пониженное напряжение в электрической сети не Ваша вина, а поставщика электроэнергии. На самом деле, устранить неполадку в этом случае довольно сложно. Дальше мы расскажем, куда звонить и жаловаться для решения проблемы, а сейчас предоставим меру, которая поможет повысить напряжение в домашней электросети.
Вы наверняка знаете, что лучше всего подключить стабилизатор, который может повысить значение от 140-160 Вольт до нужных 220. Из личного опыта могу сказать, что это лучший вариант устранения неисправности, т.к. чаще всего напряжение низкое в осенне-зимний сезон из-за использования электрообогревателей
Стабилизатор не так дорого стоит и может защитить Вашу бытовую технику даже при перенапряжении, что также очень важно. Если есть деньги, рекомендуем также приобрести источник бесперобойного питания, который во время падения напряжения может устранить проблему, т.к. в автономном режиме будет подавать электроэнергию
Работают системы аварийного питания от 140 Вольт, что отлично подходит в нашем случае. Единственный недостаток – высокая стоимость. За модель мощность 5 кВт придется отдать не менее 80 тыс. рублей (цена на 2015 год)
в автономном режиме будет подавать электроэнергию. Работают системы аварийного питания от 140 Вольт, что отлично подходит в нашем случае. Единственный недостаток – высокая стоимость. За модель мощность 5 кВт придется отдать не менее 80 тыс. рублей (цена на 2015 год).
Работа стабилизатора показана на видео:
Некоторые специалисты также рекомендуют бороться с низким напряжением в электросети, используя трансформаторы или же дополнительное заземление, однако мы Вам советуем избегать таких мер. Дело в том, что последствия от таких манипуляций могут быть неутешительными – перенапряжение до 300 Вольт или же короткое замыкание в сети!
Действующее значение переменного тока
Действующее (эффективное) значение переменного тока равно величине такого постоянного тока, который за время, равное одному периоду переменного тока, произведёт такую же работу (тепловой или электродинамический эффект), что и рассматриваемый переменный ток.
В современной литературе чаще используется математическое определение этой величины — среднеквадратичное значение переменного тока.
Иначе говоря, действующее значение переменного тока можно определить по формуле:
Для синусоидального тока:
где
Для тока треугольной и пилообразной формы:
Аналогичным образом определяются действующие значения ЭДС и напряжения.
Дополнительные сведения
В англоязычной технической литературе для обозначения действующего значения употребляется термин effective value — эффективное значение. Также применяется аббревиатура RMS (rms) — root mean square — среднеквадратичное (значение).
В электротехнике приборы электромагнитной, электродинамической и тепловой систем калибруются на действующее значение.
Источники
- «Справочник по физике», Яворский Б. М., Детлаф А. А., изд. «Наука», 1979 г.1
- Курс физики. А. А. Детлаф, Б. М. Яворский М.: Высш. шк., 1989. § 28.3, п.5
- «Теоретические основы электротехники», Л. А. Бессонов: Высш. шк., 1996. § 7.8 — § 7.10
Ссылки
- Действующие значения тока и напряжения
- Среднеквадратичное значение
| Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
ru.wikipedia.org
определение
Движение заряда в поле сферического конденсатора
Электрическое напряжение между двумя точками A и B в с напряженностью поля определяется как интеграл пространственной линии вдоль заданного пути от точки A до точки B.
UА.Б.{\ Displaystyle U _ {\ mathrm {AB}}}Э.→{\ displaystyle {\ vec {E}}}
- UА.Б.знак равно∫А.Б.Э.→⋅ds→{\ Displaystyle U _ {\ mathrm {AB}} = \ int _ {\ mathrm {A}} ^ {\ mathrm {B}} {\ vec {E}} \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s }}}.
В этом поле есть заряд, который предполагается настолько малым, что он не меняет существующее поле своим полем. Объект загружен с будет перемещен от А до В по заданному пути. Причина движения объекта не имеет значения для определения.
q{\ displaystyle q}q{\ displaystyle q}
На этот заряд действует сила , поэтому работа выполняется при его перемещении. «Работа равна силе, умноженной на расстояние», применительно к силе и направлению движения, зависящим от места, для этой работы .
Ф.→знак равноqЭ.→{\ Displaystyle {\ vec {F}} = д \; {\ vec {E}}}W.А.Б.{\ Displaystyle W _ {\ mathrm {AB}}}W.А.Б.знак равно∫А.Б.Ф.→⋅ds→{\ Displaystyle W _ {\ mathrm {AB}} = \ int _ {\ mathrm {A}} ^ {\ mathrm {B}} {\ vec {F}} \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s }}}
Это приводит к утверждению, эквивалентному приведенному выше определению напряжения.
- UА.Б.знак равно∫А.Б.Э.→⋅ds→знак равно1q∫А.Б.Ф.→⋅ds→знак равноW.А.Б.q{\ Displaystyle U _ {\ mathrm {AB}} = \ int _ {\ mathrm {A}} ^ {\ mathrm {B}} {\ vec {E}} \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s }} = {\ frac {1} {q}} \ int _ {\ mathrm {A}} ^ {\ mathrm {B}} {\ vec {F}} \ cdot \ mathrm {d} {\ vec {s }} = {\ frac {W _ {\ mathrm {AB}}} {q}}}.
Знак результатов от знаков работы и заряда. Работа отрицательна, если поле поглощает энергию заряженного объекта, когда он движется из точки А в точку В; она положительна, если энергия поля передается испытательному заряду. Поскольку напряжение связано с , оно становится параметром электрического поля, который не зависит от величины и знака испытательного заряда.
UА.Б.{\ Displaystyle U _ {\ mathrm {AB}}}q{\ displaystyle q}
Это определение напряжения применяется ко всем электрическим полям, то есть как к вихревым полям, так и к безвихревым (потенциальным) полям. В вихревых полях напряжение обычно зависит от пути.
UА.Б.{\ Displaystyle U _ {\ mathrm {AB}}}
Однако, если электрическое поле является или потенциальным полем (см. Также консервативную силу ), работа по перемещению заряда из одного места в другое не зависит от пути между этими двумя местами. Таким образом, напряжение зависит только от конечных точек пути интегрирования. Это тот случай , в электростатике и во многих областях электротехники, которая является то , что дает этот термин электрическое напряжение его типичное практическое значение: Один говорит не только электрического напряжения между двумя точками А и В, а также электрического напряжения между двумя (идеальный вариант) Лестницы или столбы A и B. Как правило, применяется следующее .
UА.Б.{\ Displaystyle U _ {\ mathrm {AB}}}UА.Б.{\ Displaystyle U _ {\ mathrm {AB}}}UА.Б.знак равно-UБ.А.{\ Displaystyle U _ {\ mathrm {AB}} = — U _ {\ mathrm {BA}}}
