Электричество шаг за шагом
- Автор: Сворень Рудольф Анатольевич
- Год: 2019
- Язык: русский
- Год: "ДМК Пресс"
- ISBN: 978-5-97060-604-9
- Жанр: Детское образовательние
Электронная книга - «Электричество шаг за шагом». Краткое содержание книги:
Используя 400 специально разработанных иллюстраций, автор рассказывает об истории изучения электричества, о сложившихся основных системах постоянного и переменного тока и о той важной роли, которая досталась электричеству в энергетике нашего мира.
Рудольф Анатольевич Сворень — автор многих популярных книг о физике и электронике, известный научный журналист, радиоинженер и кандидат педагогических наук, много лет проработавший в редакции журнала “Наука и жизнь” заместителем главного редактора.
И последнее, в порядке повторения пройденного, — с этого мы начали разговор о соотношении амплитуды переменного тока (э.д.с., напряжения) и его эффективного значения. Мы установили, что эффективное значение переменного тока (э.д.с., напряжения) на 30 % меньше его амплитуды, то есть Iэф = 0,7∙IАМП. Соответственно, амплитуду переменного тока (э.д.с., напряжения) всегда легко подсчитать, так как она (амплитуда) примерно на 40 % больше эффективного тока, то есть IАМП = 1,4∙Iэф. Так вот, эти коэффициенты 0,7 и 1,4 действительны только для тока (э.д.с., напряжения), который меняется по хорошо известному математикам графику с названием «синусоида». Для всех токов (э.д.с., напряжений), которые меняются по-иному (Р-60), эти коэффициенты могут быть совершенно другими. Об этом, как уже было обещано, вскоре будет рассказано более подробно.
Т-125. Фазу и сдвиг фаз надо бы указывать, называя точное время, причём его принято указывать не в секундах, а в градусах. В серьёзной литературе и в популярной, в некоторых заводских документах, да и просто в разговоре профессионалов нередко встречаются термины «фаза» и «сдвиг фаз». Рядовые пользователи электрической техники, как правило, не очень чётко представляют, о чём конкретно говорят эти слова, хотя, если разобраться, ничего такого сложного нет в понятиях «фаза» и «сдвиг фаз». Можно сказать, что фаза — это такой параметр переменного тока, который указывает, в какой именно момент времени этот переменный ток (э.д.с., напряжение) имеет то или иное мгновенное значение. Поэтому, указывая фазу, мы должны были бы, например, говорить так: «У мгновенного значения тока 5 А фаза была такая — 18 часов 37 минут 26,57854 секунды 19 декабря 1997 года» или «У этой положительной амплитуды фаза была 3 часа 17 минут 6,35532 секунды 19 декабря 2002 года».
ВК-153. При увеличении частоты переменного тока растёт сопротивление проводника, по которому идёт ток. Это явление названо «поверхностный эффект», или «скин-эффект», связано оно с магнитными полями, оттесняющими ток к поверхности провода. В радиотехнике, чтобы ослабить этот неприятный эффект, поверхность провода покрывают серебром. Или используют многожильный провод литцендрат, имеющий значительно большую, чем у одножильного провода, поверхность при том же общем диаметре.
Конечно, вести отсчёт от начала нашей эры и определять фазу по секундомеру не очень-то удобно. И главное, не нужно. Как правило, вполне достаточно вести отсчёт фазы от какого-либо условного момента времени, скажем, от начала периода, например от того момента, когда переменный ток проходит через ноль и начинает новый цикл своих изменений. И отсчитывать фазу удобно не в секундах, а в долях периода. Тогда фазу можно было бы, например, указывать так: «У мгновенного значения тока 5 А фаза — 5 % всего периода, если отсчитывать от его начала». Или так: «Из графика легко заметить, что фаза положительной амплитуды тока составляет 25 % периода, или, иначе, 1/4 периода, фаза отрицательной амплитуды — 75 % периода, или 3/4 периода, а фазы нулевых значений тока составляют 0, 50 и 100 % от длительности целого периода».
Фазу принято отмерять именно так, но только не в процентах (1/100 часть периода), а в более мелких единицах — в градусах, которых кое-кто почему-то очень боится. Принято, что градус составляет 1/360 часть периода, и целый период таким образом — это 360 градусов, половина периода (полупериод) — 180 градусов и четверть периода — 90 градусов. И что тут страшного? Чего бояться?
Само слово «градус» в переводе с латыни значит «шаг, ступень». В градусах измеряют температуру, угол и вот теперь ещё и время. Название во всех случаях одно и то же — градус, — а единицы измерения совершенно разные. Это, конечно, очень неудобно, когда одним и тем же словом называют разные характеристики, понятия, предметы, с таким неудобством, к сожалению, встречаешься нередко. Для отсчёта доли периода градус, скорее всего, выбрали потому, что переменную э.д.с. можно получать, вращая проводник в магнитном поле, и на один полный оборот, то есть на 360 угловых градусов, как раз приходится полный период Т переменного тока (напряжения, э.д.с.).
Параметр «фаза» очень важен, а часто и необходим, например, в тех случаях, когда в цепи действуют несколько переменных э.д.с. Чтобы оценить результаты такого взаимодействия, нужно знать, как сдвинуты фазы этих э.д.с. Иногда фазу приходится учитывать ещё и потому, что в цепи не совпадают по времени, то есть сдвинуты по фазе, напряжение и ток. В цепях переменного тока и такое возможно.