Намагнічуюча сила струму (МРС)

Напруженість МП

Магнітна напруга

Магнітна індукція

Магнітний потік

Електромагнітна сила

На провідник зі струмом в магнітному полі діє сила напрямок якої можна визначити по правилу лівої руки.

Між двома проводами зі струмом діють сили

Електромагніти

Сила тяги електромагніту

Електромагнітна індукція

В провіднику який рухається в магнітному полі іде перерозподіл вільних зарядів в результаті чого на його краях виникає різниця потенціалів (е.р.с. електромагнітної індукції), напрям наведеної Е визначають за правилом правої руки.

Явище електричної магнітної індукції використовується в основі роботи електричних генераторів.

Самоіндукція

Всяка зміна струму в котушці визиває зміну її магнітного поля. Це ж поле змінюючись викликає наведення в котушці е.р.с. самоіндукції, яка за правилом Ленца має напрям протилежний стуму, який міняється.

L─ індуктивність котушки

Індуктивність залежить від кількості витків, геометричних розмірів котушки та наявності осердя.

Явище застосовується в системі електрозапалювання автотранспорту та деяких інших пристроях.

Взаємоіндукція

Всяка зміна струму в одній котушці приводить до наведення Е.Р.С. в другій котушці.

Наведена

;

М ─ взаємна індуктивність котушок

K ─ коефіцієнт зв’язку котушок.

Явище використовується в трансформаторах і двигунах змінного струму.

Лекція 4

Однофазні кола змінного струму

(6 годин)

Основні питання:

¾ Основні визначення;

¾ коло змінного струму з R (поверхневий ефект);

¾ коло змінного струму з L;

¾ коло змінного струму з C;

¾ послідовне з’єднання R,L і C в колі змінного струму. Резонанс напруг;

¾ паралельне з’єднання R,L і C, резонанс струмів;

¾ коефіцієнт потужності та його вплив на економне споживання електроенергії.

Основні визначення

Змінним називають струм величина та напрям якого змінюються гармонічно за рівні проміжки часу-періоди. В техніці використовується синусоїдально змінний струм основними джерелами якого є електричні та електронні генератори. Переваги:

§ порівняно просто одержати;

§ з мінімальними втратами передається на відстань.

§ Легко змінюється напруга ~І;

§ двигуни змінного струму прості, надійні, мають високий r;

Період – час повної зміни струму по величині та напрямку: частота f=1/T, Гц (с^-1).

Основні частоти ~I які застосовуються

§ Промислова f=50 Гц;

§ Електрозв’язок f=300…5000 Гц;

§ Електротермія f від 50 Гц до 5*10⁷ Гц;

§ Радіотехніка f від 10⁵ до 10¹²…10¹⁴ Гц.

§ I_m – амплітудне значення

i – миттєве значення – значення ~I в даний момент. Воно характеризується амплітудою, періодом (частотою) і фазою (фазовим кутом).

Кут, який пройшла “рамка” генератора на час відліку називається фазовим.

Електрична (кутова) швидкість або частота

p – число пар полюсів.

Ω – кутова швидкість ротора.

α – кут створений між нейтральною площиною
і площиною рамки генератора

Зсув по фазі – різниця двох фазових кутів між двома синусоїдальними величинами.

Діюче значення змінного струму:

Вимірювальні прилади показують діюче значення синусоїдально змінних величин.

Середнє значення ~I.

Векторна форма зображення.

,

якщо фазовий кут =0 то

Коло змінного струму з R

Провідник ~I чинить більший опір чим такому по величині –І (активніше перетворює енергію).

Це визвано поверхневим ефектом, який широко застосовується на практиці – цементація, загартування чорних металів.

Негативно позначається в радіотехніці.

- закон Ома.

Активна потужність

- середня швидкість перетворення потужності в тепло за один період.

Коло змінного струму з L

Котушки змінного струму виявляють реактивний опір в результаті ЕРС самоіндукції.

,

або приложена напруга врівноважується такою ж по величині ЕРС е_L.

Реактивний опір котушки індуктивності

Коло змінного струму з С

Якщо на зажимах конденсатора , то на обкладках заряд , струм

.

Таким чином струм в колі з ємністю опереджає приложену напругу на

Реактивний опір конденсатора

Реактивна потужність ємності