Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный ток

Лекции по предмету «Физика»
Информация о работе
  • Тема: Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный ток
  • Количество скачиваний: 4
  • Тип: Лекции
  • Предмет: Физика
  • Количество страниц: 2
  • Язык работы: Русский язык
  • Дата загрузки: 2019-03-06 14:39:02
  • Размер файла: 37.17 кб
Помогла работа? Поделись ссылкой
Ссылка на страницу (выберите нужный вариант)
  • Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный ток [Электронный ресурс]. – URL: https://www.sesiya.ru/lekcii/fizika/1728-vynujdennye-elektromagnitnye-kolebaniya-peremennyy-tok/ (дата обращения: 16.04.2021).
  • Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный ток // https://www.sesiya.ru/lekcii/fizika/1728-vynujdennye-elektromagnitnye-kolebaniya-peremennyy-tok/.
Есть ненужная работа?

Добавь её на сайт, помоги студентам и школьникам выполнять работы самостоятельно

добавить работу
Обратиться за помощью в подготовке работы

Заполнение формы не обязывает Вас к заказу

Информация о документе

Документ предоставляется как есть, мы не несем ответственности, за правильность представленной в нём информации. Используя информацию для подготовки своей работы необходимо помнить, что текст работы может быть устаревшим, работа может не пройти проверку на заимствования.

Если Вы являетесь автором текста представленного на данной странице и не хотите чтобы он был размешён на нашем сайте напишите об этом перейдя по ссылке: «Правообладателям»

Можно ли скачать документ с работой

Да, скачать документ можно бесплатно, без регистрации перейдя по ссылке:

2


I. Вынужденные электромагнитные колебания- колебания в электрической цепи, происходящие под действием внешней периодически изменяющейся электродвижущей силы.

1. Принцип получения переменной ЭДС.

Рассмотрим проволочную рамку, равномерно вращающуюся в однородном магнитном поле с угловой скоростью .

N S



N – число витков.

S – площадь рамки.

B – магнитная индукция.

- нормаль к плоскости рамки.





t=0 t=1/4 T


При вращении рамки изменяется число магнитных линий, пронизывающих контур рамки, следовательно в рамке возникает ЭДС индукции.

Согласно закону электромагнитной индукции ЭДС индукции пропорциональна скорости изменения потока магнитной индукции: - среднее значение ЭДС. Мгновенное значение ЭДС индукции пропорционально первой производной магнитного потока по времени:.

Магнитный поток, пронизывающий контур рамки, изменяется по закону: т.к. .

Тогда .


- закон колебания ЭДС. - амплитуда ЭДС.


Выводы:

  • В рамке, равномерно вращающейся в однородном магнитном поле, возникает ЭДС индукции, изменяющаяся по гармоническому закону

.

e

О 0 t




- закон колебания ЭДС.


- амплитуда ЭДС.





  • Циклическая частота переменной ЭДС равна угловой скорости рамки .

  • Если в начальный момент времени плоскость рамки перпендикулярна магнитным линиям, ЭДС равна нулю, используем запись закона колебаний через синус.

  • Если в начальный момент времени плоскость рамки параллельна магнитным линиям, ЭДС максимальна, используем запись закона колебаний через косинус.



II. Переменный ток. Генератор переменного тока.

  • Ток изменяющийся по направлению и величине по гармоническому закону, называется переменным.

- закон колебаний переменного тока.

  • Стандартная частота колебаний переменного тока 50 Гц.

1. Генератор переменного тока.

  • Принцип работы – явление электромагнитной индукции.

  • Устройство:

Статор -неподвижная часть генератора. N В обмотке статора с большим числом витков .

наводится ЭДС

S

Ротор- вращающаяся часть генератора.


Якорь – часть генератора, в которой индуцируется ЭДС. Якорем является обмотка.

Индуктор –часть генератора, создает магнитное поле. Индуктором является постоянный магнит или электромагнит.

На тепловых электростанциях частота вращения ротора .

На гидроэлектростанциях применяются тихоходные турбины, поэтому роторы имеют несколько пар полюсов. В этом случае частота переменного тока и угловая скорость ротора связаны формулой: , где p – число пар полюсов, n- частота вращения ротора.

Вырабатываемое напряжение в промышленных генераторах 10000-15000 В.



2. Действующие(эффективные) значения переменного тока.


  • Действующее значение переменного тока равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике то же количество теплоты, что и переменный ток за то же время.


Рассмотрим электрическую цепь постоянного тока и переменного тока (см. рис). Установим соотношение между значением постоянного тока I и амплитудой переменного тока Im, при котором на резисторе R за время, равное периоду T колебаний переменного тока, выделяется одинаковое количество теплоты Q.



В цепи постоянного тока:

В цепи переменного тока:

R




R



Р


P=I2R

0 T t

, где - мощность постоянного тока. На графике зависимости мощности постоянного тока от времени, количество теплоты численно равно площади фигуры под графиком.



p



0 T t

-мгновенная мощность переменного тока. - мгновенная сила тока, тогда . На графике зависимости мгновенной мощности от времени количество теплоты тоже равно площади фигуры под графиком.: .


Учитывая, что получаем: .


.

Вычисляем интегралы: ;


.

Получаем, что количество теплоты, выделяемое на резисторе в цепи переменного тока за один период равно: .


Из равенства .




действующее значение силы переменного тока.



действующее значение напряжения переменного тока



- действующее значение переменной ЭДС.