Введение в электронику

1. В чем функция генератора переменного тока?

2. Объясните, как работает генератор переменного тока.

3. Дайте определения следующих терминов:

а. Цикл

б. Период

в. Герц

г. Синусоида

4. Опишите главные части генератора переменного тока.

5. В чем разница между двумя половинами периода?

12-2. ВЕЛИЧИНА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Каждая точка синусоиды характеризуется двумя параметрами. Один из них — угол, на который повернулся якорь. Второй указывает амплитуду индуцируемой величины. Амплитуда — это максимальное значение переменного тока или синусоиды. Существует несколько методов определения этих значений.

Пиковое значение синусоиды — это наибольшее значение функции в течение периода (рис. 12-5).

Рис. 12-5.Пиковое значение синусоиды — это точка ее наибольшего значения. Пиковое значение может быть как положительным, так и отрицательным.

Существуют два пиковых значения — одно положительное, а другое отрицательное, они равны по абсолютной величине.

Значение полного размаха синусоиды означает вертикальное расстояние между двумя пиковыми значениями (рис. 12-6).

Рис. 12-6. Размах можно определить как сумму абсолютных величин пиковых значений разного знака.

Значение полного размаха можно определить сложением абсолютных значений пиковых величин.

Эффективное значение переменного тока — это такое значение постоянного тока, при котором на данном сопротивлении выделяется столько же тепла, что и при переменном токе. Эффективное значение можно определить, вычислив среднеквадратичное значение, поэтому эффективное значение часто называют среднеквадратичным. Вычисление среднеквадратичного значения показывает, что эффективное значение синусоиды равно 0,707 от пикового значения. Когда указывается значение переменного тока или напряжения без каких-либо уточнений, предполагается, что это эффективное значение. Большинство измерительных приборов проградуировано в эффективных значениях тока или напряжения.

Е_эфф = 0,707∙Е_макс

где Е_эфф — эффективное значение напряжения, Е_макс — максимальное или амплитудное значение напряжения.

I_эфф = 0,707∙I_макс

где I_эфф — эффективное значение тока, I_макс — максимальное или амплитудное значение тока.

_{ПРИМЕР:Синусоида тока имеет максимальное (пиковое) значение 10 ампер. Чему равно эффективное значение?}

_Дано:

_{Iмакс = 10 А} 

_{Iэфф =?} 

_{Решение:}

_{Iэфф =0,707∙Iмакс =(0,707)(10)}

_{Iэфф =7,07 А}

_{ПРИМЕР:Синусоида напряжения имеет эффективное значение 40 вольт. Чему равно максимальное (пиковое) значение синусоиды?}

_Дано:

_{Eэфф = 40 В} 

_{Eмакс =?} 

_{Решение:}

_{Еэфф = 0,707∙Емакс}

_{40 = 0,707∙Емакс}

_{Eмакс = 56,58 В}

Время, требуемое для завершения одного цикла синусоиды называется периодом. Период обычно измеряется в секундах. Для обозначения периода используется буква t.

Количество циклов, совершаемых за заданный промежуток времени называется частотой. Частота синусоиды переменного тока обычно выражается в количестве циклов за секунду. Единицей частоты является герц. Один герц равен одному циклу в секунду.

Период синусоиды обратно пропорционален ее частоте.

Чем выше частота, тем короче период. Соотношение между частотой и периодом синусоиды выражается следующими формулами:

f = 1/t;

t = 1/f

где f — частота, a t — период.

_{ПРИМЕР:Чему равна частота синусоиды с периодом 0,05 секунд?}

_Дано:

_{t = 0,05 сек}

_{f =?}

_{Решение:}

_{f = 1/t = 1/0,05}

_{f = 20 Гц}

_{ПРИМЕР:Если синусоида имеет частоту 60 герц, то чему равен ее период?}

_Дано:

_{f = 60 Гц}

_{t =?}

_{Решение:}

_{t = 1/f = 1/60}

_{t = 0,0167 с или 16,7 мс.}

12-2. Вопросы