Меню

Что значит мгновенное значение напряжения



Переменный электрический ток

Переменный ток (AC — Alternating Current) — электрический ток, меняющий свою величину и направление с течением времени.

Часто в технической литературе переменным называют ток, который меняет только величину, но не меняет направление, например, пульсирующий ток.
Необходимо помнить при расчётах, что переменный ток в этом случае является лишь составляющей частью общего тока.
Такой вариант можно представить как переменный ток AC с постоянной составляющей DC. Либо как постоянный ток с переменной составляющей, в зависимости от того, какая составляющая наиболее важна в контексте.

DC — Direct Current — постоянный ток, не меняющий своей величины и направления.

В реальности постоянный ток не может сохранять свою величину постоянной, поэтому существует условно в тех случаях, где можно пренебречь изменениями его постоянной величины, либо в качестве составляющей (DC) для периодически меняющегося электрического тока любой формы. Тогда величина DC будет равна среднему значению тока за период, и будет являться нулевой линией для переменной составляющей AC.

При синусоидальной форме тока, например в электросети, постоянная составляющая DC равна нулю.

Постоянный ток с переменной составляющей в виде пульсаций показан синей линией на верхнем графике рисунка.
Запись AC+DC в данном случае не является математической суммой, а лишь указывает на две составляющие тока. Суммируются мощности.
Величина тока будет равна квадратному корню из суммы квадратов двух величин — значения постоянной составляющей DC и среднеквадратичного значения переменной составляющей AC.

Термины AC и DC применимы как для тока, так и для напряжения.

Параметры переменного тока и напряжения

Величина переменного тока, как и напряжения, постоянно меняется во времени. Количественными показателями для измерений и расчётов применяются их следующие параметры:

Период T — время, в течении которого происходит один полный цикл изменения тока в оба направления относительно нуля или среднего значения.

Частота f — величина, обратная периоду, равная количеству периодов за одну секунду.
Один период в секунду это один герц (1 Hz)

f = 1 /T

Циклическая частота ω — угловая частота, равная количеству периодов за секунд.

ω = 2πf = 2π/T

Обычно используется при расчётах тока и напряжения синусоидальной формы. Тогда в пределах периода можно не рассматривать частоту и время, а исчисления производить в радианах или градусах. T = 2π = 360°

Начальная фаза ψ — величина угла от нуля (ωt = 0) до начала периода. Измеряется в радианах или градусах. Показана на рисунке для синего графика синусоидального тока.

Читайте также:  Падение напряжения по длине кабеля при постоянном токе формула

Начальная фаза может быть положительной или отрицательной величиной, соответственно справа или слева от нуля на графике.

Мгновенное значение — величина напряжения или тока измеренная относительно нуля в любой выбранный момент времени t.

i = i(t); u = u(t)

Последовательность всех мгновенных значений в любом интервале времени можно рассмотреть как функцию изменения тока или напряжения во времени.
Например, синусоидальный ток или напряжение можно выразить функцией:

i = I ampsin(ωt); u = U ampsin(ωt)

С учётом начальной фазы:

i = I ampsin(ωt + ψ); u = U ampsin(ωt + ψ)

Здесь I amp и U amp — амплитудные значения тока и напряжения.

Амплитудное значение — максимальное по модулю мгновенное значение за период.

I amp = max|i(t)|; U amp = max|u(t)|

Может быть положительным и отрицательным в зависимости от положения относительно нуля.
Часто вместо амплитудного значения применяется термин амплитуда тока (напряжения) — максимальное отклонение от нулевого значения.

Среднее значение (avg) — определяется как среднеарифметическое всех мгновенных значений за период T.

Среднее значение является постоянной составляющей DC напряжения и тока.
Для синусоидального тока (напряжения) среднее значение равно нулю.

Средневыпрямленное значение — среднеарифметическое модулей всех мгновенных значений за период.

Для синусоидального тока или напряжения средневыпрямленное значение равно среднеарифметическому за положительный полупериод.

Среднеквадратичное значение (rms) — определяется как квадратный корень из среднеарифметического квадратов всех мгновенных значений за период.

Для синусоидального тока и напряжения амплитудой I amp (U amp) среднеквадратичное значение определится из расчёта:

Среднеквадратичное — это действующее, эффективное значение, наиболее удобное для практических измерений и расчётов. Является объективным количественным показателем для любой формы тока.
В активной нагрузке переменный ток совершает такую же работу за время периода, что и равный по величине его среднеквадратичному значению постоянный ток.

Коэффициент амплитуды и коэффициент формы

Для удобства расчётов, связанных с измерением действующих значений при искажённых формах тока, используются коэффициенты, которыми связаны между собой амплитудное, среднеквадратичное и средневыпрямленное значения.

Коэффициент амплитуды — отношение амплитудного значения к среднеквадратичному.
Для синусоидального тока и напряжения коэффициент амплитуды KA = √2 ≈ 1.414
Для тока и напряжения треугольной или пилообразной формы коэффициент амплитуды KA = √3 ≈ 1.732
Для переменного тока и напряжения прямоугольной формы коэффициент амплитуды KA = 1

Коэффициент формы — отношение среднеквадратичного значения к средневыпрямленному.
Для переменного синусоидального тока или напряжения коэффициент формы KФ ≈ 1.111
Для тока и напряжения треугольной или пилообразной формы KФ ≈ 1.155
Для переменного тока и напряжения прямоугольной формы KФ = 1

Читайте также:  Трансформаторы с изменяемым выходным напряжением

Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Мгновенное значение — напряжение

Мгновенное значение напряжения определяется по показанию миллиамперметра. Последовательный просмотр периода осуществляется сдвигом фазы импульсов. [16]

Мгновенное значение напряжения ai на аноде лампы Л [ в момент t после запирания при условии, что RI значительно больше У. [18]

Мгновенные значения напряжений на электродах лампы ( относительно катода): иа; ис. [20]

Мгновенное значение напряжения на контактах во время этого процесса называется восстанавливающимся напряжением. Это напряжение стремится пробить междуконтактный промежуток, который в это время восстанавливает свою электрическую прочность. [21]

Мгновенное значение напряжения преобразователя для разбраковки определяют с помощью фазорегулятора и визирной линейки, расположенной на экране ЭЛТ. [22]

Мгновенные значения напряжений выпрямителя и инвертора, однако, не совпадают. Поэтому в этом контуре возникает переменная составляющая уравнительного тока. Для ее ограничения и используется уравнительный реактор. Для реверса тока в нагрузке одновременно плавно изменяют углы управления выпрямителя и инвертора, переводя выпрямитель в инверторный, а инвертор в выпрямительный режимы работы. При согласованном управлении бестоковая пауза сводится к нулю. [23]

Мгновенные значения напряжения ив ( У и ( 7Л () имеют разные знаки. [24]

Мгновенные значения напряжения сигнала строки ( Г1СТР — прямой ход луча) соответствуют распределению освещенности фотокатода трубки вдоль строки. Этот ток определяет минимальный уровень напряжения сигнала ымин, называемый уровнем черного. Минимальный ток сигнала соответствует передаче самых светлых участков изображения, при которой фотокатод трубки освещен максимально, и определяет максимальный уровень напряжения в сигнале макс, называемый уровнем белого. Во время обратного хода луча Г2СтР уровень сигнала соответствует уровню черного. [26]

Пусть мгновенное значение напряжения и, ( t) ( рис. 19 — 33 а) в течение одних интервалов времени превышает напряжение ограничения, а в течение других интервалов времени — — ниже этого напряжения. [28]

Зная мгновенные значения напряжений фаз в межкоммутационном интервале, можно определить время, зависящее от свойств двигателя, для восстановления управляющих свойств тиристоров после окончания коммутации. С этой целью определим напряжение, прикладываемое к вентилю Т4 ( см. рис. IV.5) фазы В после окончания коммутации ид — MB HC ип. [29]

Читайте также:  Звуковой сигнализатор отсутствия напряжения

Но мгновенные значения напряжений групп не равны друг другу во все моменты времени, вследствие чего в замкнутом контуре ( или контурах), образуемомтиристорными группами и обмотками трансформатора, течет ток, который называют уравнительным. В перекрестной схеме ( рис. 9.41, б) имеется один контур уравнительных токов, а во встречно-параллельной ( рис. 9.41, а) и в Н — схеме ( рис. 9.41, в) — два контура уравнительных токов, образованные соответственно левыми ( вентили 77, ТЗ, Т5 группы Вп и вентили Т2, Т4, Т6 группы Наз) или правыми ( вентили Т2, Т4, Т6 группы Вп и вентили 77, ТЗ, Т5 группы Наз) полумостами. [30]

Источник

Максимальное, мгновенное и действующее значение переменного тока и напряжения. Фаза и сдвиг фаз. Графическое изображение переменных величин.

Максимальным значением (амплитудой) тока и напряжения называется та наибольшая величина, которой они достигают за один период. Максимальное значение тока и напряжения обозначается: напряжения — Um, тока — Im.

Величину переменной силы тока и напряжения для любого произвольного момента времени называют мгновенным значением этой величины. Обозначают мгновенные значения переменных величин строчными буквами латинского алфавита, например, электрического тока и электрического напряжения i и u соответственно.

Действующее значение переменного тока равно значению такого эквивалентного постоянного тока, который, проходя через то же сопротивление, что и переменный ток, выделяет в нем за период то же количество тепла.

Если ток изменяется по закону синуса, т. е.

,

то действующее значение переменного тока, обозначаемое также, как и значение постоянного тока заглавной буквой I латинского алфавита, определится как:

.

Аналогично для действующих значений синусоидальных напряжений:

.

Фаза. Сдвиг фаз.

Пусть на якоре генератора укреплены два одинаковых витка 1 и 2, сдвинутых в пространстве на угол φ. При вращении якоря в витках наводится ЭДС индукции одинаковой частоты ω и амплитуды Em, так как витки вращаются с одинаковой частотой в одном и том же магнитном поле.

Положение витков задано углами ψ1 и ψ2 для произвольного момента времени, которое можно считать t = 0. Мгновенные значения ЭДС как функции времени определяются выражениями:

;

Следовательно, в момент t = 0 значения обеих этих ЭДС отличны от нуля:

;

Электрические углы ψ1 и ψ2 характеризуют значения ЭДС в начальный момент времени и называются начальными фазами.

Сдвиг фаз — это разность между начальными фазами двух переменных величин, изменяющихся во времени периодически с одинаковой частотой.

Источник