Пераменны ток

Каардынаты: абсцыс — час, ардыната — вальтаж.

Пераменны ток, зменны ток — электрычны ток, сіла якога перыядычна мяняецца з часам.

У асноўным ваганні току адбываюцца па гарманічным законе

$I=I_0\cos (2\pi \nu t-\phi ),$

дзе $I_0$ — амплітуда току, $\nu$ — частата, $\phi$ — фаза току.

Пераменны ток ўзнікае ў электрычным ланцугу з пераменным напружаннем. Ваганні напружання адбываюцца па падобным законе, аднак, у агульным выпадку са зрухам фазы $\mathrm{\Delta }\phi$

$U=U_0\cos (2\pi \nu t-\phi -\mathrm{\Delta }\phi ).$

Перавагай пераменнага току з'яўляецца тое, што яго лягчэй вырабляць і перадаваць спажыўцу. Пастаянны ток можна атрымаць з пераменнага з дапамогай выпрамлення.

Фізіка пераменнага току

Асаблівасцю пераменнага току з'яўляецца тое, што некаторыя элементы электрычнага ланцуга ўплываюць не толькі на амплітуду току, але і на яго фазу. Таму для разлікаў электрычных ланцугоў замест звычайных супраціўленняў выкарыстоўваюцца камплексныя супраціўленні — імпедансы, а ўсе разлікі праводзяцца з выкарыстаннем камплексных лікаў.

Магутнасць

Імгненнае значэнне магутнасці электрычнага току роўнае

$S=IU$, поўная магутнасць

$P=IU\cos \mathrm{\Delta }\phi$, актыўная магутнасць

$Q=IU\sin \mathrm{\Delta }\phi$, рэактыўная магутнасць

дзе U — напружанне, а $\mathrm{\Delta }\phi$ — зрух фаз паміж напружаннем і токам.

Аднак на практыцы зручней выкарыстоўваць усярэдненае значэнне магутнасці

$⟨P⟩=\frac{1}{2}{I}_0{U}_0,$

дзе $I_0$ — амплітуднае значэнне сілы току, $U_0$ — амплітуднае значэнне напружання.

Пераменны ток характарызуюць таксама дзеючымі значэннямі сілы току і напружання

$I_a=\frac{1}{\sqrt{2}}{I}_0,$

$U_a=\frac{1}{\sqrt{2}}{U}_0.$

Вытворчасць і перадача пераменнага току

Генератар пераменнага току

Генератарам пераменнага току з'яўляецца сістэма з нерухомага статара (складаецца са стальнога стрыжня і абмоткі) і ротара (электрамагніт са стальным стрыжнем), які круціцца ўнутры яго. Праз два кантактныя кольцы, да якіх прыціснутыя слізгальныя кантакты шчоткі, праводзіцца электрычны ток. Электрамагніт стварае магнітнае поле, якое круціцца з вуглавой хуткасцю кручэння ротара і ўзбуджае ў абмотцы статара ЭРС індукцыі. Каб ротар круціўся і ствараў магнітнае поле, якое выклікае ў статары ЭРС індукцыі, яму неабходна прадастаўляць энергію. Ротар круціцца ў электрастанцыях з дапамогай паравых (ЦЭС і АЭС) або гідратурбін (ГЭС).

Трансфарматар

Шаблон:Асноўны артыкул Для таго, каб знізіць напружанне да неабходнай для спажыўцоў велічыні на выхадзе электрагенератараў (220 В), і павысіць напружанне да велічыні, неабходнай для яго перадачы па ЛЭП (400—500 кВ), патрэбен трансфарматар. Ён складаецца з першаснай і другаснай шпулек і замкнёнага стрыжня. Пры падачы напружання на першасную шпульку ўзнікае пераменны ток, які стварае пераменнае магнітнае поле. Праз стрыжні магнітны паток распаўсюджваецца на абедзве шпулькі і выклікае іх індукцыю.

Стандарты пераменнага току

У еўрапейскіх краінах і СНД выкарыстоўваецца пераменны ток з частатою 50 Гц і напружаннем 220 В або 380 В. У некаторых краінах выкарыстоўваецца частата 60 Гц.

Гл. таксама

• Трохфазны ток
• Амплітудна-частотная характарыстыка
• Вайна токаў

Літаратура

• Пераменны ток // Шаблон:Кніга