Синусоидальный (переменный) ток

При проведении измерений, когда напряжение и ток в цепи (рис. 1.9а) меняются по синусоидальному закону (каждое мгновение они изменяются – см. рис. 1.9б), обычные измерительные приборы (вольтметр, амперметр, ваттметр) показывают соответствующие действующие значения U, I, P (действующим значением называют среднее квадратичное значение переменной величины за период).

Рис. 1.9. Измерение основных параметров в цепи синусоидального тока

В отличие от цепей постоянного тока (f ≡ 0), в которых электрические индуктивные катушки и конденсаторы проявляют свои свойства только во время переходного режима, при измерении параметров цепи переменного тока индуктивные и емкостные свойства элементов существенно влияют на величину тока в потребителе и на её другие параметры.

Основные формулы для расчетов параметров элементов цепи однофазного тока по результатам прямых измерений тока, напряжения и активной мощности следующие.

Амплитудное значение синусоидального напряжения на нагрузке:

Амплитудное значение синусоидального тока в нагрузке:

Полная мощность синусоидального тока в нагрузке:

Активная (полезная) мощность синусоидального тока в нагрузке:

Реактивная мощность синусоидального тока в нагрузке:

.

Полное сопротивление нагрузки синусоидальному току:

Активное сопротивление нагрузки синусоидальному току:

Реактивное сопротивление нагрузки синусоидальному току:

Коэффициент мощности синусоидального тока в нагрузке:

Угол сдвига начальных фаз напряжения и тока:

Угол сдвига начальных фаз напряжения и тока может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Для большинства потребителей ток по фазе отстает от напряжения, что свидетельствует о преобладании их индуктивных свойств над емкостными.