Пераменны ток

Пераменны ток, зменны ток — электрычны ток, сіла якога мяняецца з часам.

Каардынаты: абсцыс — час, ардыната — вальтаж.

У асноўным ваганні току адбываюцца па гарманічным законе

${\displaystyle I=I_{0}\cos(2\pi \nu t-\varphi ),}$

дзе ${\displaystyle I_{0}}$ — амплітуда току, ${\displaystyle \nu }$ — частата, ${\displaystyle \varphi }$ — фаза току.

Пераменны ток ўзнікае ў электрычным ланцугу з . Ваганні напружання адбываюцца па падобным законе, аднак, у агульным выпадку са зрухам фазы ${\displaystyle \Delta \varphi }$

${\displaystyle U=U_{0}\cos(2\pi \nu t-\varphi -\Delta \varphi ).}$

Перавагай пераменнага току з'яўляецца тое, што яго лягчэй вырабляць і перадаваць спажыўцу. Пастаянны ток можна атрымаць з пераменнага з дапамогай .

Фізіка пераменнага току

Асаблівасцю пераменнага току з'яўляецца тое, што некаторыя элементы электрычнага ланцуга ўплываюць не толькі на амплітуду току, але і на яго фазу. Таму для разлікаў электрычных ланцугоў замест звычайных супраціўленняў выкарыстоўваюцца камплексныя супраціўленні — , а ўсе разлікі праводзяцца з выкарыстаннем камплексных лікаў.

Магутнасць

Імгненнае значэнне магутнасці электрычнага току роўнае

${\displaystyle S=IU\,}$, поўная магутнасць

${\displaystyle P=IU\cos \,\Delta \varphi }$, актыўная магутнасць

${\displaystyle Q=IU\sin \,\Delta \varphi }$, рэактыўная магутнасць

дзе U — напружанне, а ${\displaystyle \Delta \varphi }$ — зрух фаз паміж напружаннем і токам.

Аднак на практыцы зручней выкарыстоўваць усярэдненае значэнне магутнасці

${\displaystyle \langle P\rangle ={\frac {1}{2}}I_{0}U_{0},}$

дзе ${\displaystyle I_{0}}$ — амплітуднае значэнне сілы току, ${\displaystyle U_{0}}$ — амплітуднае значэнне напружання.

Пераменны ток характарызуюць таксама дзеючымі значэннямі сілы току і напружання

${\displaystyle I_{a}={\frac {1}{\sqrt {2}}}I_{0},}$

${\displaystyle U_{a}={\frac {1}{\sqrt {2}}}U_{0}.}$

Вытворчасць і перадача пераменнага току

Генератар пераменнага току

Асноўны артыкул:

Генератарам пераменнага току з'яўляецца сістэма з нерухомага статара (складаецца са стальнога стрыжня і абмоткі) і ротара (электрамагніт са стальным стрыжнем), які круціцца ўнутры яго. Праз два кантактныя кольцы, да якіх прыціснутыя слізгальныя кантакты шчоткі, праводзіцца электрычны ток. Электрамагніт стварае магнітнае поле, якое круціцца з вуглавой хуткасцю кручэння ротара і ўзбуджае ў абмотцы статара ЭРС індукцыі. Каб ротар круціўся і ствараў магнітнае поле, якое выклікае ў статары ЭРС індукцыі, яму неабходна прадастаўляць энергію. Ротар круціцца ў электрастанцыях з дапамогай паравых (ЦЭС і АЭС) або гідратурбін (ГЭС).

Трансфарматар

Асноўны артыкул: Трансфарматар

Для таго, каб знізіць напружанне да неабходнай для спажыўцоў велічыні на выхадзе электрагенератараў (220 В), і павысіць напружанне да велічыні, неабходнай для яго перадачы па ЛЭП (400—500 кВ), патрэбен трансфарматар. Ён складаецца з першаснай і другаснай шпулек і замкнёнага стрыжня. Пры падачы напружання на першасную шпульку ўзнікае пераменны ток, які стварае пераменнае магнітнае поле. Праз стрыжні магнітны паток распаўсюджваецца на абедзве шпулькі і выклікае іх індукцыю.

Стандарты пераменнага току

У еўрапейскіх краінах і СНД выкарыстоўваецца пераменны ток з частатою 50 Гц і напружаннем 220 В або 380 В. У некаторых краінах выкарыстоўваецца частата 60 Гц.

Гл. таксама

Літаратура

• Пераменны ток // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т.12: Палікрат — Праметэй / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн.: БелЭн, 2001. — Т. 12. — С. 281. — 560 с. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0198-2 (Т. 12).