Основные характеристики переменных токов и напряжений.

Мгновенными значениями напряжений, токов и других физических величин называются соответствующие функции времени. Мгновенные значения обозначают маленькими буквами, например, , ... , или , ... .

Действующим значением периодического напряжения называется число

, здесь и далее T – период колебаний.

Аналогично определяются действующие значения других периодических величин. Действующие значения обозначаются большими буквами.

Физический смысл действующих значений можно определить так.

Если мы подключаем резистор R к источнику переменного напряжения с действующим значением U, то в нем выделяется такая же средняя мощность, как и при подключении этого резистора к источнику постоянного напряжения U.

Если мы пропускаем через резистор R переменный ток с действующим значением I, то в нем выделяется такая же средняя мощность, как и при пропускании через него постоянного тока I.

Средним значением периодического напряжения называется число

.

Аналогично определяются средние значения других периодических величин. Среднее значение периодической физической величины называют также ее постоянной составляющей.

Замечание. Средним значением синусоиды, однако, обычно называют среднее значение ее модуля.

ВНИМАНИЕ ! Законы Кирхгофа выполняются для мгновенных и средних значений напряжений и токов, но не для действующих!

Действующие значения токов и напряжений показывают измерительные приборы электромагнитной системы. Стрелка таких приборов прикреплена к стальному сердечнику, который втягивается в неподвижную катушку с током. Как правило, эти приборы применяются для измерения синусоидальных напряжений и токов.

На шкале прибора электромагнитная система указывается значком

.

Средние значения токов и напряжений показывают приборы магнитоэлектрической системы. Стрелка таких приборов прикреплена к катушке с током, помещенной в магнитное поле постоянного магнита. Как правило, эти приборы применяются для измерения постоянных или медленно изменяющихся напряжений и токов.

На шкале прибора магнитоэлектрическая система указывается значком

.

Цифровые приборы обычно имеют два основных режима работы, один из которых предназначен для измерения постоянных величин, второй – для измерения действующих значений синусоидальных величин.

Для измерения средних значений переменных напряжений и токов, а также действующих значений несинусоидальных напряжений и токов нужно изучить паспорт прибора и узнать, допускает ли он такие измерения. Нужно учитывать также частотные ограничения измерительных приборов.

Тема 2. Синусоидальные режимы электрических цепей