Электрические цепи переменного тока. Получение переменного однофазного тока.
презентация к уроку

Слайд 1

Электрические цепи переменного тока. Получение переменного однофазного тока.

Слайд 2

Колебания, колебательный процесс Колебания — повторяющийся в той или иной степени во времени процесс изменения состояний системы около точки равновесия. Вынужденные колебания — это колебания, происходящие под действием внешней периодически меняющейся силы. Свободные колебания — это колебания, происходящие под действием внутренних сил в колебательной системе.

Слайд 3

Переменный ток — это вынужденные электромагнитные колебания, вызываемые в электрической цепи источником переменного напряжения. Переменными называют ЭДС, токи и напряжения, изменяющиеся с течением времени. Переменный ток

Слайд 4

Графики переменного тока

Слайд 6

Получение однофазного переменного тока В результате механического поворота проводящей рамки в магнитном поле в рамке начинает протекать электрический ток.

Слайд 7

Амплитудой называют максимальное значение функции (максимальное отклонение от положения равновесия). Обозначение: Um или Im Единицы измерения: [ см ] Основные характеристики переменного тока

Слайд 8

Период – это время, за которое переменный ток совершает один полный цикл изменения направления. Обозначение: T Единицы измерения: [ с ] Частота - это количество полных циклов изменения направления переменного тока в секунду Частота равна числу колебаний в 1 с . Единицы измерения - герц [ Гц ] или [C -1 ] Формула:

Слайд 9

Циклическая частота Циклическая частота (ω) - это угловая скорость изменения фазы синусоидального сигнала. Она показывает, насколько быстро изменяется фаза колебания за единицу времени и измеряется в радианах в секунду Обозначение: ω ( «омега») Единицы измерения: [ рад/с ]

Слайд 10

U(t) = U 0 × sin( ω t ) где U(t) — мгновенное напряжение [ В ] ; U 0 —максимальное напряжение [ В ] ; ω — циклическая частота [ рад/с ] ; t— время [ с ] Мгновенное напряжение – это значение напряжения в определенный момент времени.

Слайд 11

I(t) = I 0 × sin ( ω t ) где I(t) — мгновенная сила тока [ А ] ; I 0 —максимальная сила тока [ А ] ; ω — циклическая частота [ рад/с ] ; t— время [ с ] Мгновенная сила тока – это значение силы тока в определенный момент времени.

Слайд 12

Действующее напряжение - значение переменного напряжения, которое эквивалентно постоянному току, производящему такое же тепловое действие. Где: U д – действующее напряжение [ В ] , U 0- максимальное напряжение [В ]

Слайд 13

Действующая сила тока - это величина, которая характеризует силу постоянного тока, выделяющего за время прохождения по проводнику столько же теплоты, что и переменный ток за то же время. Где: I д – действующая сила тока [ А ] , I 0- максимальная сила тока [А ]

Слайд 14

Резистор в цепи переменного тока

Слайд 15

Активное сопротивление – это сопротивление элемента или участка цепи электрическому току, обусловленное необратимыми превращениями электрической энергии в другие формы. Где: R- активное сопротивление, [ Ом ] U – действующее напряжение, [ В ] I –действующая сила тока, [ А ]

Слайд 16

Резистор потребляет активную мощность (P) и превращает её в тепло. P = I д ²R Где: I д – действующая сила тока, [ А ] R – сопротивление резистора, [ Ом ] P – активная мощность, [ Вт ]

Слайд 17

Катушка индуктивности в цепи переменного тока Катушка индуктивности – это элемент, накапливающий энергию в магнитном поле. Индуктивность –это физическая величина, характеризующая способность проводника с током создавать магнитное поле. Обозначение L Единицы измерения [ Гн ] («Генри»)

Слайд 18

Графики силы тока и напряжения от времени Ток в катушке отстает от напряжения на 90 градусов

Слайд 19

Конденсатор в цепи переменного тока Конденсатор - это элемент цепи, способный накапливать электрическую энергию в электрическом поле. Электроёмкость — характеристика конденсатора, равная отношению заряда конденсатора к напряжению, под которым он находится. Обозначение : С Единицы измерения: [ Ф ] («Фарад»)

Слайд 20

Ток в конденсаторе опережает напряжение на 90 градусов. График тока и напряжения в цепи с конденсатором

Слайд 21

Реактивное сопротивление ( X ) - это сопротивление, оказываемое катушками и конденсаторами переменному току. Реактивное сопротивление X L = 2π fL Xc = Где: Х L , Хс - реактивное сопротивление катушки/конденсатора L- индуктивность катушки [ Гн ] C – электроемкость конденсатора, [ Ф ] f – частота, [ Гц ]

Слайд 22

Реактивная мощность Реактивная мощность - это мощность, которая циркулирует между источником и реактивными элементами (катушками и конденсаторами) в цепи переменного тока. Не производит полезной работы . Обозначение : Q Единицы измерения: [ ВАР ] (Вольт-амперы реактивный) Q = U × I × sin φ где Q — реактивная мощность ( ВАР); U — напряжение (В); I — ток (А); sin φ — синус угла сдвига фаз между током и напряжением

Слайд 23

Влияние реактивной мощности Избыточная реактивная мощность в электросети приводит к негативным последствиям : Увеличение потерь активной мощности Снижение напряжения Перегрузка оборудования

Слайд 24

Фаза L – это тот провод, по которому и поступает электрический переменный синусоидальный потенциал. Ноль ( Нейтраль ) N – это – проводник с нулевым потенциалом, относительно которого как раз и образуется то самое напряжение в 220 вольт. Однофазные цепи переменного тока

Слайд 27

Простота конструкции, дешевизна, достаточность для бытовой нагрузки Преимущества однофазной цепи: Недостатки однофазной цепи: Большие потери при передачи на расстоянии неравномерность нагрузки

Слайд 28

Катушка индуктивностью 0.5 Гн подключена к источнику переменного напряжения с частотой 50 Гц. Определите реактивное сопротивление катушки. Задача 1