Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Принцип получения переменной синусоидальной ЭДС

Пусть в однородном магнитном поле NS (рис. 1 – 1) равномерно вращается рамка, активные стороны которой a и b, расположенные перпендикулярно к плоскости чертежа и пересекающие линии магнитной индукции, движутся с некоторой линейной скоростью по часовой стрелке. При этом в них будут наводиться ЭДС противоположной полярности, в чем легко убедиться, применяя правило правой руки. Полярность ЭДС в сторонах a и b изменяется на противоположную при переходе их через точки А и В.

Из закона электромагнитной индукции следует:

,

Где е – мгновенное значение ЭДС ; В – среднее значение магнитной индукции ; l = a + b – активная длинна рамки ; vt - горизонтальная составляющая скорости ; - угол между плоскостью рамки ab и горизонтальным направлением.

 

Для данной рамки и при является амплитудой ЭДС.

 

Так как , то значение ЭДС можно представить соответственно: ; ; ;

 

Величину , стоящую под знаком синуса или косинуса, называют фазой колебаний, описываемых этими функциями. Фаза определяет значение ЭДС в любой момент времени t.

Время Тодного полного изменения ЭДС (в нашем случае время одного оборота рамки) называют периодом ЭДС.

Изменение ЭДС со временем может быть представлено временной диаграммой (рис. 1 - 2).

Величину, обратную периоду называют частотой. В СССР и в других государств Европы и Азии выбрана стандартная промышленная частота переменного тока 50 Гц (в США и Японии – 60 Гц).

Выбор частоты переменного тока для промышленных и бытовых нужд («промышленная частота») обусловлен технико-экономическими соображениями. Так, при пониженных частотах габариты, расход материалов и стоимость электрических машин выше; заметным становится мигание света в осветительных приборах и т. д. При более высоких частотах увеличиваются потери энергии в сердечниках и проводах.

Поэтому наиболее оптимальной частотой оказалась частота 50 -60 Гц. Однако в некоторых специальных случаях используются токи как пониженных, так и более высоких частот. Например, при электрификации железных дорог используют переменный ток частотой 25 Гц и даже 16 Гц. В то же время в металлургии и в метало- и деревообрабатывающей промышленности широкое применение находят переменные токи повышенных частот – от нескольких сот до нескольких тысяч герц.

Если рассматриваемая рамка замкнута накоротко (или на некоторую активную внешнюю цепь), то в ней будет протекать переменный ток, изменяющийся по тому же закону, что и ЭДС:

гдеi – мгновенное значение тока; – амплитуда тока.

Синусоидальную ЭДС можно получить и другим способом. Можно рамку сделать неподвижной, а вращать магнитное поле, индукция которого распределена внутри машины по закону косинуса

и максимальна на оси полюсов. Близкое к такому распределению индукции можно получить специальной формой полюсных наконечников. Тогда

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.