Амплитуда — это максимальное значение синусоидальной величины.Амплитудные значения Еm, Um, и Im

Период — это время, в течение которого переменная величина делает полный цикл своих изменений, после чего изменения по­вторяются в той же последовательности.

Обозначается период буквой T и измеряется в секундах, [ T ]= 1с.

Частота - число периодов в единицу времени. Обозначается частота буквой f, измеряется в гер­цах (Гц). [ f ]=1Гц

(2)

Угловая частота (угловая скорость) характеризуется углом пово­рота рамки в единицу времени. Обозначается угловая частота буквой ω (омега),измеряется в рад/c, [ω]=1рад/с

(3)

(4)

Мгновенное значение — это значение переменной величины в любой конкретный момент времени. Мгновенные значения обозначаются строчными буквами e, i, u. Мгновенные значения синусоидальных величин можно за­писать в виде:

(5)

Физические процессы в цепи переменного тока с активным сопротивлением.

Активная мощность.

Активным сопротивлением R обладают элементы, которые на­греваются при прохождении через них тока (проводники, лампы накаливания, нагревательные приборы и т.д.).

Если к активному сопротивлению R (рис. 4) приложено си­нусоидальное напряжение и = U_msinωt, то и ток в этой цепи изме­няется по синусоидальному закону (рис. 4 в):

(1)

(2)

Ток в цепи (рис.4а) с R совпадает по фазе с напряжением(рис. 4б).

Векторная диаграмма для цепи с активным сопротивлением изображена на рис.4б, временная диаграмма изображена на рис.4в.

Рис. 4

Действующее значение синусоидального тока I пропорционально действующему значению синусоидального на­пряжения U и обратно пропорционально сопротивлению R участ­ка цепи, к которому приложено напряжение U.

(4)

Активная мощность

Мгновенная мощность в цепи с активным сопротивлением определяется произведением мгновенных значений напряжения и тока, т.е .p=ui. Мощность в цепи с ак­тивным сопротивлением изменяется по величине, но не изме­няется по направлению(рис.4в). Эта мощность (энергия) не­обратима. Эта мощность полностью потребляется. Такая мощность называется активной.

Таким образом, величина активной мощности в цепи синусои­дального тока с активным сопротивлением с учетом закона Ома определяется выражением:

(5)

где U-действующее значение напряжения, В;

I-действующее зна­чение тока, А.

Единицей активной мощности является ватт:

[Р] = 1Вт.

Физические процессы в цепи переменного тока с индуктивностью. Реактивная мощность

Идеальной называют индуктивность L такой катушки, актив­ным сопротивлением R и емкостью С которой можно пренебречь, т.е. R=0 и С=0.

Рис. 1

Если в цепи с идеальной катушки (рис.1а) проходит синусоидальный ток

(1)

то этот ток создает в ка­тушке синусоидальный магнитный поток

(2)

который индуктирует в катушке ЭДС самоиндукции e_l=-L·di/dt=-I_mωLcosωt=E_msin(ωt-π/2)

(3)

ЭДС самоиндукции в цепи с идеальной катушкой, как и ток, вызвавший эту ЭДС, изменяется по сину­соидальному закону, но отстает от тока по фазе на угол 90⁰=π/2. Для существования тока в идеальной катушке к ней должно быть приложено напряжение, которое равно по величине, но находится в противофазе с ЭДС самоиндукции.

(4)

Напряжение, приложенное к цепи с идеальной ин­дуктивностью, как и ток в этой цепи, изменяется по синусоидально­му закону, но опережает ток по фазе на угол 90°=π/2 (рис. 1б).

Индуктивное сопротивление X_L — это противодействие, которое ЭДС самоиндукции e_L оказывает изменению тока. U_m=I_mωL=> U=IωL => I=U/ωL

(5)

[x_c] = 1Ом

Закон Ома для цепи с индуктивным сопротивлением можно записать иначе:

(6)