- •33. Основные типы полупроводниковых диодов.
- •32. Применение полупроводниковых диодов для выпрямления переменного тока.
- •30. Электронно-дырочный переход при обратном напряжении
- •29. Электронно-дырочный переход при прямом напряжении.
- •28. Электронно-дырочный переход при отсутствии внешнего напряжения
- •27. Диффузия носителей заряда в полупроводниках
- •26. Примесная электропроводность полупроводников.
- •25. Собственная электронная и дырочная электропроводимости
- •20. Мощность в цепи переменного тока. Активная мощность (p) Единица измерения — ватт (w, Вт).
- •Реактивная мощность (q)
- •Полная мощность (s). Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (V*a, в*а)
- •19. Резонанс токов в электрических цепях.
- •18. Резонанс напряжений в электрических цепях.
- •17. Цепь переменного тока с параллельным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений
- •16. Цепь переменного тока с последовательным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений
- •15.Цепь переменного тока с конденсатором.
- •14. Цепи переменного тока с резистивными и ндуктивными эл.
- •13. Выражение физических величин комплексными числами.
- •12. Действующее и среднее значение силы переменного тока.
- •11. Цепи переменного тока.
- •1 Основные понятия, определения и законы
- •2 Схемы электрических цепей их элементы и изображение
- •3 Исследование электрических цепей с использованием законов Кирхгофа
- •4 Расчет методом контурных токов
- •5 Расчет методом наложения
- •7 Метод узловых напряжений
- •8 Расчет методом эквивалентного генератора
12. Действующее и среднее значение силы переменного тока.
Для установления эквивалентности переменного тока в отношении энергии и мощности, общности методов расчета, а также сокращения вычислительной работы изменяющиеся непрерывно во времени токи. ЭДС и напряжения заменяют эквивалентными неизменными во времени величинами. Действующим или эквивалентным значением называется такой неизменный во времени ток, при котором выделяется в резистивном элементе с активным сопротивлением r за период то же количество энергии, что и при действительном изменяющемся синусоидально токе. Энергия за период, выделяющаяся в резистивном элементе при синусоидальном токе,
|
T |
|
T |
|
w = |
∫ |
i2r dt = |
∫ |
Im2sin2 ωt r dt.. |
|
0 |
|
0 |
|
При неизменном во времени токе энергия W = I2rT
Приравняв правые части
|
T |
|
I2rT = |
∫ |
Im2sin2 ωt r dt,. |
|
0 |
|
получим действующее значение тока
I = |
√ |
1 |
|
= |
Im |
= 0,707Im . |
||||||
T |
√2 |
Таким образом, действующее значение тока меньше амплитудного в √2 раз.
Аналогично определяют действующие значения ЭДС и напряжения:
Е = Em /√2, U = Um /√2.
Действующему значению тока пропорциональна сила, действующая на ротор двигателя переменного тока, подвижную часть измерительного прибора и т. д. Когда говорят о значениях напряжения, ЭДС и тока в цепях переменного тока, имеют в виду их действующие значения. Шкалы измерительных приборов переменного тока отградуированы соответственно в действующих значениях тока и напряжения. Например, если прибор показывает 10 А, то это значит, что амплитуда тока
Im = √2I = 1,41 • 10 = 14,1 A,
и мгновенное значение тока
i = Im sin (ωt + ψ) = 14,1 sin (ωt + ψ).
При анализе и расчет выпрямительных устройств пользуются средними значениями тока, ЭДС и напряжения, под которыми понимают среднее арифметическое значение соответствующей величины за полпериода (среднее значение за период, как известно, равно нулю):
|
|
T2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Еср = |
∫ |
Ет sin ωt dt = |
∫ |
sin ωt dωt = |
|cos ωt|π0 = |
= 0,637Ет . |
||||||||||||
|
0 |
|
0 |
|
|
|
Аналогично можно найти средние значения тока и напряжения:
Iср = 2Iт /π; Uср = 2Uт /π.
Отношение действующего значения к среднему значению какой-либо периодически изменяющейся величины называется коэффициентом формы кривой. Для синусоидального тока
Кф = |
Е |
= |
I |
= |
U |
= |
π |
= 1,11. |
Ес |
Iср |
Uср |
2√2 |