e=Bυlsina (3.1)
При вращении витка в магнитном поле с постоянной скоростью изменяется угол между направлением индукции магнитного поля и нормалью к плоскости рамки α = ωt, где ω - угловая скорость. Наибольшее значение ЭДС достигается при угле α = ωt = 90°:
ЕМ =Bυl. (3.2)
Синусоидальное изменение ЭДС достигается путем равномерного изменения угла, под которым виток пересекает линии магнитной индукции. Таким образом,
е = ЕМ sinα = ЕМ sin ωt (3.3)
Аналогично запишутся формулы переменного напряжения и тока: и = UМ sin ωt, i = IМ sin ωt
3.2. Характеристики синусоидальных величин
Синусоидально изменяющиеся ЭДС, напряжение и ток характеризуются следующими величинами: мгновенным значением, амплитудой, периодом, частотой, фазой (сдвигом фаз) (рис. 3.2). Мгновенное значение ЭДС, напряжения и силы тока – значение этих величин в любой момент времени. Мгновенные значения обозначаются строчными буквами е, и, i.
Амплитуда - это наибольшие значения, которые принимает ЭДС, напряжение и сила тока. Амплитудные значения обозначаются прописными буквами Еm , Um , Im .
Период Т - промежуток времени, в течение которого ЭДС, напряжение и ток совершают полное колебание и принимают прежнее по величине и знаку значение.
Рис.3.2 Графики изменения переменного тока и ЭДС.
Частота f (число периодов в секунду) - величина, обратная периоду:f = (3.4)
Единица частоты - герц (Гц). Стандартная промышленная частота 50 Гц. В США и Японии-60 Гц. В некоторых областях промышленности находят применение другие частоты.
Угловая частота ω есть величина, равная числу периодов за 2п секунд. Так как в течение периода α = 2π, то ω = , т. е. ω = (3.5)
Размерность угловой частоты - град/с или рад/с.ω = или ω = 2π f
Фаза - угловое значение аргумента синусоидальной ЭДС, напряжения, тока, определяющее мгновенное значение этих величин. При α = ωt = 0 мгновенные значения е, и и i будут равны нулю. Если фаза имеет выражение (ωt + ψ), то при t = 0 фаза не равна нулю и мгновенное значение е будет равнo е = Еm sin(ωt + ψ),а фаза ψ называется начальной фазой.
Таким образом, в общем виде уравнение ЭДС может быть записано так:
Достарыңызбен бөлісу: |