СИНУСОИДАЛЬНЫЙ ТОК И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ЕГО ВЕЛИЧИНЫ

Рис. 2-1. Изображение синусоиды

Синусоидальный ток представляет собой ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону:

. (2-1)

График его дан на рис. 1. Максимальное значение функции называют амплитудой. Амплитуда тока обозначается I_m.

Время, за которое совершается одно полное колебание, называют периодом и обозначают Т.

Частота равна числу колебаний в 1 секунду:

. (2-2)

Измеряют частоту f в герцах или с^-1.

Произведение 2π на f называют угловой частотой ω:

(2-3)

Измеряют угловую частоту в рад/с или с^-1.

Аргумент синуса, т.е. величину называют фазой. Фаза характеризует состояние колебания, т.е. числовое значение функции в данный момент времени t.

Величина ψ называется начальная фаза, которая характеризует состояние колебания, т.е. числовое значение функции в данный момент времени t=0.

Любая синусоидально изменяющаяся функция определяется тремя величинами: амплитудой, угловой частотой и начальной фазой.

В России и в Западной Европе наибольшее распространение получили установки синусоидального тока частотой 50 Гц, принятой в энергетике за стандартную. В США стандартной является частота 60 Гц.

Диапазон частот практически применяемых синусоидальных токов очень широк: от долей герца, например, в геологоразведке, до миллиардов герц в радиотехнике.

Синусоидальные токи и ЭДС сравнительно низких частот (приблизительно до нескольких килогерц) получают обычно с помощью синхронных генераторов. Синусоидальные токи и ЭДС высоких частот получают с помощью ламповых или полупроводниковых генераторов.

Генератор синусоидальной ЭДС на электрических схемах обозначается в виде кружка с нанесённой внутри стрелкой, показывающее направление, принятое для ЭДС за положительное (рис. 2-2).

f = 50 Гц; ω = 2πf = 314 c^-1

f = 60 Гц; ω = 2πf = 376 c^-1

Рис. 2-2. Изображение цепи с генератором синусоидальной ЭДС

В отличие от изображения постоянной ЭДС Е, синусоидальная ЭДС обозначается маленькой буквой e:

. (2-4)