Достоинства синусоидальных токов и области применения. Изображение синусоидальных токов на комплексной плоскости
13.Достоинства синусоидальных токов и области применения.
Синусоидальный ток по сравнению с постоянным имеет ряд преимуществ: производство, передача и использование электрич энергии наиболее экономичны, в цепях синусоид тока можно относит просто преобразовывать напряжения при сохранении формы кривой напряжения. Синусоидальная форма кривых электрич величин диктуется технич и экономич соображениями, т.к. в этом случае повышается к.п.д. электрич машин и электромагн аппаратов за счет уменьшения потерь энергии, улучшаются их характеристики, улучш условия работы изоляции, упрощаются все расчеты.
Современная энергетика основана на передаче энергии на дальние расстояния при помощи переменного тока. Так же синус токи широко использ в радиоэлектронике, контрольно-измерит технике, в бытовой технике и других областях.
14.Изображение синусоидальных токов на комплексной плоскости.
Комплексное число имеет действительную (вещественную) (Re) часть и мнимую (Im) часть. По оси абсцисс комплексной пл-ти откладыв действ часть комплексного числа, по оси ординат – мнимую часть. На оси действит значений ставим +1, на оси мнимых значений +j.
.
;
;
; ; A – модуль компл числа, y — аргум компл числа.
.
Сложение компл чис: . Умножение:
. Изображение синусоид токов на комплексн пл-ти: если вместо ф-ии
взять ф-ию
, то
. Положим, что a=wt+y, т.е. a изменяется пропорц t, тогда
, где
— действительная часть,
-мнимая часть. Таким образом синусоид изменяющ ток i можно представить как Im <
>, или как проекцию вращающегося вектора на ось +j. На плоскости векторы, изменяющихся во времени величин изображают при wt=0, при этом
.
— комплексная величина (комплексная амплитуда тока). Она изображает ток i на комплексной плоскости для момента времени wt=0. Точка, поставленная над током или напряжением означает, что эта величина во времени изменяется синусоидально.
15.Нагрузка в цепи переменного синусоидального тока.
В цепях переменного синусоидального тока различ 2 типа нагрузок: активную и реактивную. Активная – нагрузка, на которой электрич энергия преобраз в другой вид энергии. Реактивная – нагрузка, на которой происходит периодический обмен энергиями.
Активная нагрузка: i=Imsin(wt); U=iR; U= ImRsin(wt)=Umsin(wt); ImRsin(wt)= Umsin(wt); Um=(ImRsin(wt))/(sin(wt))= ImR;
P=RI 2 [Вт] – активная мощность.
Ток и напряж на активной нагрузке совпад по фазе (на диаграмме направлены параллельно друг-другу).
Реактивная нагрузка: а) индуктивная. i=Imsin(wt); UL= -eL = Ldi/dt = wLImcos(wt)= wLImsin(wt+p/2)= Umsin(wt+p/2), где Um=wLIm=ImXL ; XL=wL= 2pfL. Напряжение на индуктивной нагрузке опережает ток на угол p/2.
QL=UI=wLI 2 [вар] – реактивная мощность.
б) емкостная нагрузка: u=Umsin(wt) – будем считать, что начальная фаза равна нулю. i=CwUmcos(wt)= Imsin(wt+p/2). Получили, что начальная фаза напряжения равна нулю, а начальная фаза тока p/2, т.е. ток, протекающий через емкость опережает напряже ние на угол p/2. Im= =
,где XC=
;
QC=UI= [вар] – реактивная мощность.
16.Цепь синусоидального тока с активным сопротивлением.
Резистивный(активный) элемент учитывает выделение теплоты в том или ином месте электрич цепи. Его характеризуют зависимостью напряжения на нем u от протекающего по нему току i(вольт-амперная характеристика) или сопротивлением R=u/i. Если к резистивному элементу приложено напряжение u=Umsin(wt+ju) , то по зак Ома для мгновенных значений i=u/R= Umsin(wt+ju)/R; ток изменяется так же по синусоидальному закону i=Imsin(wt+ji), где Im=Um/R, разделив обе части на получим соотношение для действительных значений I=U/R. Начальная фаза ji=ju, т.е. напряжение и ток совпадают по фазе. Заменив мгновенные значения i и u комплексными выражениями в показательной форме
;
и разделив
на
получим
, т.к. ji=ju, то
(по закону Ома). В комплексной форме с активным сопротивлением
; падение напряжения на участке с активным сопротивлением
; Мгновенная мощность равна p=UmImsin 2 (wt).
Синусоидальный ток и основные характеризующие его величины.
Синусоидальный ток представляет собой ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону (рис. 3.1):
(3.1)
Максимальное значение функции называют амплитудой. Амплитуду тока обозначают Im.
Период Т — это время, за которое совершается одно полное колебание.
Частота f — число колебаний в 1 с (единица частоты f — герц (Гц) или с -1 ):
(3.2)
Угловая частота (единица угловой частоты — рад/с или с -1 )
Аргумент синуса, т. е. ( t + ), называют фазой — характеризует состояние колебания (числовое значение) в данный момент времени t.
Любая синусоидально изменяющаяся функция определяется тремя величинами: амплитудой, угловой частотой и начальной фазой.
Синусоидальные токи и ЭДС сравнительно низких частот (до нескольких килогерц) получают с помощью синхронных генераторов (их изучают в курсе электрических машин). Синусоидальные токи и ЭДС высоких частот получают с помощью различных полупроводниковых генераторов (подробно рассматриваемых в курсе радиотехники и менее подробно — в курсе ТОЭ). Источник синусоидальной ЭДС и источник синусоидального тока обозначают на электрических схемах так же, как и источники постоянной ЭДС и тока, но обозначают их е и j(или e(t) и j (t)).
Среднее и действующее значения синусоидально изменяющейся величины.
Под средним значением синусоидально изменяющейся величины понимают ее среднее значение за полпериода. Среднее значение тока
(3.4)
т. е. среднее значение синусоидального тока составляет 2/ = 0,638 от амплитудного. Аналогично,
Широко применяют понятие действующего значения синусоидально изменяющейся величины (его называют также эффективным или среднеквадратичным). Действующее значение тока
(3.5)
Следовательно, действующее значение синусоидального тока равно 0,707 от амплитудного. Аналогично
Действующее значение синусоидального тока I численно равно значению такого постоянного тока, который за время, равное периоду синусоидального тока, выделяет такое же количество теплоты, что и синусоидальный ток.
Большинство измерительных приборов показывают действующее значение измеряемой величины.
Коэффициент амплитуды кa — это отношение амплитуды периодически изменяющейся функции к ее действующему значению. Для синусоидального тока
Под коэффициентом формы кф —понимают отношение действующего значения периодически изменяющейся функции к ее среднему за полпериода значению. Для синусоидального тока
(3.7)
Сложение и вычитание синусоидальных функций времени на комплексной плоскости. Векторная диаграмма.
Положим, что необходимо сложить два тока (i1 и i2) одинаковой частоты. Сумма их дает некоторый ток той же частоты:
Требуется найти амплитуду Iт и начальную фазу ψ тока i. С этой целью ток i1 изобразим на комплексной плоскости (рис. 3.4) вектором = I1те j ψ1 , а ток i2 — вектором = I2те j ψ2 . Геометрическая сумма векторов и I2т даст комплексную амплитуду суммарного тока Iт = Iт e — jψ 2 . Амплитуда тока Iт определяется длиной суммарного вектора, а начальная фаза ψ — углом, образованным этим вектором и осью + 1.
Для определения разности двух токов (ЭДС, напряжений) следует на комплексной плоскости произвести не сложение, а вычитание соответствующих векторов.
Обратим внимание на то, что если бы векторы , ,Iт стали вращаться вокруг начала координат с угловой скоростью ω, то взаимное расположение векторов относительно друг друга осталось бы без изменений.
Векторной диаграммойназывают совокупность векторов на комплексной плоскости, изображающих синусоидально изменяющиеся функции времени одной и той же частоты и построенных с соблюдением правильной ориентации их относительно друг друга по фазе. Пример на рис. 3.4.
Мгновенная мощность.
Протекание синусоидальных токов по участкам электрической цепи сопровождается потреблением энергии от источников. Скорость поступления энергии характеризуется мощностью. Под мгновенным значением мощности, или под мгновенной мощностью, понимают произведение мгновенного значения напряжения и на участке цепи на мгновенное значение тока i, протекающего по этому участку:
(3.14)
где р — функция времени.
Перед тем как приступить к изучению основ расчета сложных цепей синусоидального тока, рассмотрим соотношения между токами и напряжениями в простейших цепях, векторные диаграммы для них и кривые мгновенных значений различных величин. Элементами реальных цепей синусоидального тока являются резисторы, индуктивные катушки и конденсаторы. Протеканию синусоидального тока оказывают сопротивление резистивные элементы (резисторы) — в них выделяется энергия в виде теплоты — и реактивные элементы (индуктивные катушки и конденсаторы) — они то запасают энергию в магнитном (электрическом) поле, то отдают ее. Рассмотрим поведение этих элементов.
Комплексная проводимость.
Под комплексной проводимостью Y понимают величину, обратную комплексному сопротивлению Z:
(3.37)
Единица комплексной проводимости — См (Ом -1 ). Действительную часть ее обозначают через g, мнимую — через b.
Если X положительно, то и b положительно. При X отрицательном b также отрицательно.
При использовании комплексной проводимости закон Ома (3.35) запи-сывают так:
(3.39)
где Ia — активная составляющая тока;Ir — реактивная составляющая ; тока; U — напряжение на участке цепи, сопротивление которого равно Z.
Определение дуальной цепи.
Две электрические цепи называют дуальными, если закон изменения контурных токов в одной из них подобен закону изменения узловых потенциалов в другой. Исходную и дуальную ей схемы называют взаимно обратными.
В качестве простейшего примера на рис. 3.32изображены две дуальные цепи.
Схема на рис. 3.32, а состоит из источника ЭДС Е и последовательно с ним включенных активного, индуктивного и емкостного элементов (R, L, С). Схема на рис. 3.32б состоит из источника тока J3 и трех параллельных ветвей. Первая ветвь содержит активную проводимость gэ вторая — емкость Сэ, третья — индуктивность Zэ.
Для того чтобы показать, какого рода соответствие имеет место в дуальных цепях, составим для схемы на рис. 3.32, а уравнение по методу контурных токов:
(3.85)
а для схемы на рис. 3.32б — по методу узловых потенциалов, обозначив потенциал точки а через φа, положив равным нулю потенциал второго узла:
(3.86)
Если параметры gэ, Lэ. Сэ, схемы (рис. 3.32б) согласовать с параметрами R, L, С схемы (рис. 3.32а) таким образом, что
(3.87)
где к — некоторое произвольное число (масштабный множитель преоб-разования), Ом 2 , то
(3.88)
С учетом равенства (3.88) перепишем уравнение (3.86) следующим об-разом:
(3.89)
Из сопоставления уравнений (3.85) и (3.89) следует, что если ток Jэ источника тока в схеме на рис. 3.32б изменяется с той же угловой частотой, что и ЭДС Е в схеме на рис. 3.32а, и численно равен E , а параметры обеих схем согласованы в соответствии с уравнением (3.87), то при к = 1Ом 2 . закон изменения во времени потенциала φ0 в схеме на рис. 3.32б совпадет с законом изменения во времени тока I в схеме на рис. 3.32а.
Если свойства какой-либо из схем изучены, то они полностью могут быть перенесены на дуальную ей схему.
Между входным сопротивлением Zисх исходного двухполюсника и входной проводимостью Yдуал дуального ему двухполюсника существует соотношение Zисх =k Yдуал
Из (3.88) получаем соотношение между частотной характеристикой чисто реактивного исходного двухполюсника Хисх(ω) и частотной характеристикой дуального ему тоже чисто реактивного двухполюсника b дуал (ω). Каждому элементу исходной схемы (схемы с источниками ЭДС E и параметрами R, L, С) отвечает свой элемент эквивалентной дуальной схемы (схемы с источниками тока J3 и параметрами gэ, Сэ, Lэ).
Синусоидальный ток и основные характеризующие его величины.
Синусоидальный ток представляет собой ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону (рис. 3.1):
(3.1)
Максимальное значение функции называют амплитудой. Амплитуду тока обозначают Im.
Период Т — это время, за которое совершается одно полное колебание.
Частота f — число колебаний в 1 с (единица частоты f — герц (Гц) или с -1 ):
(3.2)
Угловая частота (единица угловой частоты — рад/с или с -1 )
Аргумент синуса, т. е. ( t + ), называют фазой — характеризует состояние колебания (числовое значение) в данный момент времени t.
Любая синусоидально изменяющаяся функция определяется тремя величинами: амплитудой, угловой частотой и начальной фазой.
Синусоидальные токи и ЭДС сравнительно низких частот (до нескольких килогерц) получают с помощью синхронных генераторов (их изучают в курсе электрических машин). Синусоидальные токи и ЭДС высоких частот получают с помощью различных полупроводниковых генераторов (подробно рассматриваемых в курсе радиотехники и менее подробно — в курсе ТОЭ). Источник синусоидальной ЭДС и источник синусоидального тока обозначают на электрических схемах так же, как и источники постоянной ЭДС и тока, но обозначают их е и j(или e(t) и j (t)).
ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между.
Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все.
Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.).
Что такое коэффициент мощности, косинус фи и тангенс фи
Одной из важнейших характеристик электрических устройств является мощность. Поэтому желательно знать, что такое коэффициент мощности и как он рассчитывается. Это поможет не только оценить эффективность использования электрической энергии, но и правильно организовать работу электроприбора.
Виды мощности
В цепи переменного электротока возникают три мощности: активная, реактивная и полная. Активную называют полезной или действующей мощностью. Это связано с тем, что она тратится на осуществление полезной работы. Обычно при этом электрическая энергия преобразуется в другие виды.
Реактивная мощность в процессе работы электроприбора не тратится, а лишь переходит из одной формы в другую. В данной мощности нуждаются устройства, принцип действия которых основывается на использовании электромагнитного поля.
Одним из примеров таких устройств может служить колебательный контур, включающий в себя индуктивность и ёмкость в предположении, что активное сопротивление деталей пренебрежимо мало. Ещё одним можно считать трансформатор. В нём ток и напряжение передаются по сердечнику с помощью колебаний электромагнитного поля.
Полную мощность можно получить векторным сложением активной и реактивной составляющих.
Что такое коэффициент мощности
Иногда бывает важно понять, какая часть мощности уходит на выполнение полезной работы. Для этого необходимо узнать активную и реактивную мощность рассматриваемого электрического прибора. Далее на их основе определяют полную.
В электротехнике для определения мощности в сети постоянного тока используется следующее соотношение:
В цепи переменного тока вычисление искомой величины производится более сложным образом. При этом следует учитывать, что изменения напряжения и тока по времени совпадать не будут. Электроток в ёмкостной нагрузке опережает напряжение, а в индуктивной, наоборот, отстает.
Поэтому при вычислении мощности принято использовать эффективные значения тока и напряжения. При этом рассматривается такая постоянная величина тока и напряжения, которая на активном сопротивлении выделит то же количество тепла, что и рассматриваемые переменные величины.
Конечно, в таких случаях можно также вычислить мгновенную мощность. Для этого достаточно перемножить мгновенные значения тока и напряжения. Однако данная величина не учитывает сильную инерцию энергетических процессов, в связи с чем подобный расчет величин имеет ограниченное применение.
Чтобы определить коэффициент активной мощности нужно разделить активную мощность на полную. Данный коэффициент позволяет оценить эффективность использования рассматриваемого технического решения. Соотношение между реактивной и активной мощностью определяет тангенс «фи».
Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА). Для активной используют ватты (Вт). Для реактивной применяется единица измерения вольт-ампер реактивный (ВАР).
Поскольку сложение мощностей происходит по векторным правилам, то нужно учитывать, что векторы активной и реактивной составляющих перпендикулярны друг к другу. Результат вычислений представляет собой гипотенузу прямоугольного треугольника с указанными катетами. Формула полной мощности выглядит следующим образом:
Это следует из теоремы Пифагора. Здесь применяется правило для нахождения гипотенузы прямоугольного треугольника. Если выразить катеты через гипотенузу и угол «фи», то можно получить формулу для определения активной мощности:
Аналогичным образом выражается и реактивная:
Следовательно, из формулы для активной мощности можно найти cosφ:
Для трехфазного напряжения формула принимает следующий вид:
Поэтому следует понимать, что такое косинус «фи» в данной формуле. А это все тот же коэффициент мощности, который позволяет оценивать электроприемники при наличии реактивной составляющей в потребляемом токе.
Называется cosφ коэффициентом мощности в связи с тем, что при векторном сложении в прямоугольном треугольнике значение косинуса угла φ можно найти, разделив длину катета, соответствующего активной мощности, на длину гипотенузы, выражающей полную мощность. Следовательно, формула коэффициента мощности выглядит так:
Коэффициент активной мощности cosφ может иметь значение в диапазоне от 0 до 1. Иногда его выражают в процентах. В таком случае коэффициент обозначают греческой буквой «лямбда». Соотношение катетов в прямоугольном треугольнике определяет тангенс «фи».
Коэффициент мощности является низким в тех случаях, когда активная составляющая мала по сравнению с полной мощностью. Это говорит о неэффективности применяемого оборудования.
Для тока и напряжения синусоидальной формы cosφ соответствует косинусу угла отставания по фазе для этих параметров.
Выгода электрооборудования с высоким коэффициентом мощности
Это связано с наличием следующих факторов:
- Поставщики электроэнергии в некоторых случаях контролируют коэффициент мощности оборудования, используемого потребителями. Они могут выставлять дополнительный счёт, если он будет ниже 0.95. В том случае, когда коэффициент меньше 0.85, поставка электроэнергии может быть ограничена.
- Низкий коэффициент приводит к тому, что при относительно небольшом объёме полезной работы происходят повышенные траты электроэнергии. Таким образом, за определённый объём полезной работы потребителю приходится переплачивать.
- В линиях электропередач наличие высоких показателей указывает на незначительные потери при передаче энергии.
- Низкий коэффициент в системе электроснабжения может приводить к уменьшению напряжения в сети. Это часто становится причиной перегрева используемых потребителем устройств.
При рассмотрении работы электрических устройств нужно учитывать, что часть из них генерирует реактивную мощность, а другие являются потребителями. Следовательно, применение первых приводит к возрастанию реактивной мощности, а использование вторых — к её уменьшению.
Реактивная мощность генерируется при работе асинхронного электродвигателя, трансформаторов, ветряных генераторов, систем освещения на разрядных лампах. Наличие реактивной нагрузки ухудшает эффективность работы оборудования. В качестве потребителей рассматриваются конденсаторы, синхронные двигатели и генераторы.
Для уменьшения реактивной мощности можно использовать следующие способы:
- В цепи устанавливаются конденсаторы. При их использовании совместно с индуктивностью они образуют колебательный контур. В нём мощность от индуктивности будет потребляться ёмкостью.
- Следует избегать работы асинхронных двигателей вхолостую или с малой мощностью.
- Нужно исключить возможность работы оборудования при напряжении, которое превышает номинальное.
- Рекомендуется по мере замены двигателей переходить на те, которые имеют более высокий коэффициент полезного действия.
Оптимальной нагрузкой является номинальная. Если используется нагрузка, значение которой меньше или больше номинальной, то это существенно снижает эффективность работы оборудования.
Как узнать коэффициент мощности
Значение рассматриваемого коэффициента указывается в сопроводительной технической документации к приобретаемому промышленному оборудованию или бытовому прибору. Однако при этом речь идёт о номинальном значении.
Более точно коэффициент измеряется с помощью специализированного прибора, который называется фазометром.
Такие приборы могут быть электродинамическими или цифровыми. С помощью измерений можно достаточно просто и с большой точностью узнать чему равен cosφ и какова эффективность использования прибора.
Если фазометра нет в распоряжении, следует воспользоваться амперметром, вольтметром и ваттметром, с помощью которых измеряются такие физические величины, как сила тока, напряжение и мощность, а затем с помощью соответствующих формул вычислить коэффициент мощности.
Значения коэффициента для различных случаев
При измерении или вычислении коэффициента мощности необходимо знать характерные значения для различных видов оборудования:
- При использовании нагревательных устройств, несмотря на возможное присутствие индуктивных элементов, считается, что вся используемая мощность является активной. В таких случаях принимают косинус «фи» равный единице.
- Для перфораторов и ударных дрелей этот коэффициент составляет 0.95-0.97.
- Сварочные трансформаторы в значительной степени используют индуктивную нагрузку. Поэтому коэффициент мощности трансформатора обычно находится в диапазоне от 0.5 до 0.85.
Когда значения коэффициента являются широко известными, их могут не указывать в сопроводительной документации. Нужно помнить, что хотя в большинстве случаев напряжение меняется синусоидально, иногда оно может существенно отклоняться от этой формы. В такой ситуации говорят о присутствии высших гармоник в колебаниях.
Их появление ведёт к дополнительным затратам мощности, а также снижает компенсацию реактивной мощности, если она применялась. Подобное явление наблюдается при работе с дуговыми сталеплавильными печами, установками дуговой сварки, газоразрядными лампами.
Почему переменный ток — синусоида
Небольшой пост без рейтинга для подписчиков, кто следит за изложением электротехники с точки зрения гидравлики.
После прошлого поста в комментарии набижал дипломированный электрик, и наговорил кучу всякого. Я не претендую на глубочайшие знания, я математик, а не электроник, но тут от уровня дискуссии немного опешил.
Однако, судя по-всему, это распространенные моменты, и надо бы разобраться перед тем, как пойдем дальше. Не будем касаться душнилова насчет терминологии, только ключевые вещи.
Итак, почему переменный ток — это прежде всего синусоидальное напряжение в сети?
Ответ дипломированного электрика — потому что динамомашина крутится, а ротор у него
круглый. Но это то же самое, что говорить что говорить «ветер дует, потому что деревья качаются».
Да, круговое движение дает синусоиду.
Но удобство-то не в этом. Удобство именно в том, что любая сумма производных и интегралов любого порядка от некоторой синусоиды дает ту же синусоиду по частоте. Это, если я не ошибаюсь, единственная периодическая функция, обладающая таким набором свойств.
И если бы первые динамомашины, скажем, давали бы напряжение не по синусоиде, а по синусу в квадрате — от них бы отказались очень быстро. И пусть не каждому электрику очевидно, почему важна универсальная инвариантность синусоиды относительно дифференцирования и суперпозиции, но — это так, и вот почему.
1) Ток в катушке — это интеграл от напряжения на ней по времени, а ток в конденсаторе — это дифференциал от напряжения на нем же. Если напряжение — синусоида, то и ток в них — синусоида. Это крайне удобно.
Именно это используется везде и всюду в электротехнике — да хотя бы в трансформаторе.
Как иначе передать энергию на большое расстояние? Ну пусть у нас напряжение не синусное. Да, интегрирование и дифференцирование в трансформаторе выполняется последовательно, но магнитный поток уже будет несинусный, всё это породит кучу лишних гармоник, потерь энергии, и то, что будет на вторичных обмотках — будет непригодно к использованию.
2) Суммирование синусоид с одной частотой дает синусоиду с той же частотой. «Да, и где же применяется эта штука?» — ехидно вопрошает специалист. Хотя ответ вроде бы очевиден — кроме трансформатора, ну, например в трехфазной сети. Там умудряются получать синусоиду 380 В из трех синусоид по 220 В путем суперпозиции(наложения). Вот такое сложное, нигде не применяющееся колдунство, да.
3) Ну и куда разложения на гармоники, да. Любой несинусоидальный сигнал все равно распадается на синусоидальные гармоники. Ряды Фурье и все такое.
Так что именно уникальные свойства функции синуса определяют использование такого напряжения для переменного тока. А не то, что ротор удобно крутить было.
Так же, судя по всему, отличия ЭДС от напряжения на элементе все-таки освещены не очень полно, раз даже у дипломированных специалистов нет понимания, почему ток конденсатора опережает напряжение на нем же.
Если у кого-то есть с этим трудности — скажите, отдельно поговорим.
3.7K поста 22.2K подписчик
Правила сообщества
Запрещён оффтоп, нарушение основных правил пикабу
Синусоида таки проистекает от вращения. Проекция.
А гармонический анализ и комплексные переменные — это уже просто математический аппарат применимый к задаче.
А если вилку достать из розетки и перевернуть, ток будет бежать по косинусу вместо синуса?
НЕТ!
Вы путаете причину и следствие!
1. Допустим, Никола Тесла сделал генератор переменного тока, который выдавал синусоиду. И Тесла такой думает «сделаю-ка я именно синус, так как через 50 лет нужно будет передавать на большие расстояния, гармоники подавлять и т.д.». Нет, конечно, он сделал генератор переменного тока и в силу конструкции получилось круговое движение, которое проецируется в синус. Синус — это свойство самого простого эффективного КРУГОВОГО движения ротора.
2. Но преимущество синусоиды в другом — у нее одна гармоника (простым языком — в синусоидальном сигнале нет других частот). Все остальные формы сигнала созданы смешением нескольких синусоидальных (разных частот). Таким образом, настройка колебательного контура сводится к резонансной частоте.
3. Наконец, где вы видели смешение трехфазного напряжения 220в в одно 380? В трехфазной лампочке? В трехфазном двигателе? В трехфазной электропечке?
но тут от уровня дискуссии немного опешил.
Я честно говоря тоже опешил что образованный человек написал такую хуйню, что генераторы синусодиды стали делать потому что видите-ли у неё производнаяя синусоида. Лол.
Хотя я в универе тоже встречал таких преподов, которые за пределы стен ВУЗа никогда не выходили и пытались преподавать подобные предметы. Жалкое зрелище. (В ВУЗе учился уже после технаря, где были грамотные преподы-спецы).
380 Вольт получается суперпозицией не трёх, а двух фазных напряжений. Да синусоидальное, но всего двух фаз, потому-что это линейное напряжение между двумя фазными проводниками, в то время как фазное это между любой фазой и нейтралью. Как раз для передачи вращения синусоидальный переменный ток и придумали, потому что очень упрощает электрический привод там, где требуется стабильная нерегулируемая (хотя есть многоскоростные асинхронные двигатели) частота вращения. К слову при передаче на переменном токе возникают потери связанные со скин-эффектом, но простота передачи вращения здесь в приоритете, а прочее решается повышением напряжения при передаче на большие расстояния, опять же трансформаторы работают только на переменном токе.
А вообще мы все здесь своего рода кулибины- неучи, так что спорить нет смысла — лучше почитайте Л.А. Бессонова и других авторов учебников по электротехнике, возможно поймёте, что к чему.
Что-то мне кажется, что вы перепутали причину со следствием. Сильно не интересовался, но не слышал о практическом использовании механических генераторов, которые бы давали не синусоиду (для постоянного тока |sin(wt+f)| ). имхо, в принципе, можно механически сгенерировать любую функцию, но она будет энергетически неэффективна. Что маятник, что круговое движение в магнитном поле нарисуют sin() (для маятника модулированный exp).
PS Тяжело было, наверное, Фарадею создавать первый генератор, который выдаёт удобную для интегрирования синусоиду, потому что определение интеграла Риман формализировал лет 20 спустя.
Тов. Сименс, который изобрёл динамо-машину, ещё даже не родился, когда тов. Вольта придумал гальваническую батарею. Насчёт трансформаторов, — есть такой метод умножения частоты сигнала, когда первичный сигнал искажают для создания гармоник и подают на первичную обмотку трансформатора, а во вторичной обмотке установлен колебательный контур настроенный на нужную гармонику.
А при желании, ротор можно и треугольным сделать.
Сдай диплом обратно
А теперь расскажите кто и как уговорил трансформатор давать синус
«Суммирование синусоид с одной частотой дает синусоиду с той же частотой. «Да, и где же применяется эта штука?» — ехидно вопрошает специалист. Хотя ответ вроде бы очевиден — кроме трансформатора, ну, например в трехфазной сети. Там умудряются получать синусоиду 380 В из трех синусоид по 220 В путем суперпозиции(наложения). Вот такое сложное, нигде не применяющееся колдунство, да. » — вы не могли бы поподробнее расписюлить про работу трехфазной сети? Правильно ли я понял, что в одной среде передачи у вас три синусоиды по 220 В накладываются друг на друга и получается одна синусоида 380 В? Это какое-то новое слово в энергетике?
Ток, блин, синусоида.
Да если я в безветренную погоду дерево раскачаю, зуб даю, ветер будет! Рядом с деревом.
Синусоиду проще добывать
а формы сигналов в электронике разные, как и трансформаторы.
Кстати, ещё про аналогии:
Но это то же самое, что говорить что говорить «ветер дует, потому что деревья качаются».
Нет, ваш оппонент говорит что:
-Ветер дует, потому что воздушные массы в атмосфере движутся из-за разницы давлений в разных областях.
А вы утверждаете, что:
Ветер дует потому что вот:
Боже .. читая ваш пост хочется порекомендовать вам почитать устройство электрических машин(Эд, генераторы, трансформаторы) и там популярно все рассказанно почему в генераторе образуется именно синусоида . А не другой вид. Но это не так просто. Но что бы легче было искать начните с перемещение проводника в магнитном поле и вращающееся переменное магнитное поле, и закон ампера. И сразу станет всё понятно .
Все что больше 2 проводов колдунство
а подскажите пожалсута амплидуда 220 и 380 вольт или какаятат другая ? (ну это я так сразу с козырей зашёл)
и мне кажется исторический сложилсь т.к. первые генераторы генерировали =) 3 фазный ток и не кто тогда про ряды фурье особо не задумывался. просто так сложилось
А вот эти все положительные свойства переменного тока уже возникли потом. и вообщем неплохо применяются.
хотя может быть я зря на Теслу наговариваю может быть и дейсвтительно всё продумал сразу. ??
очевидно, почему важна универсальная инвариантность синусоиды относительно дифференцирования и суперпозиции, но —
А вот с этого момента, подробнее.
Можете описать устройство трехфазного трансформатора?
И где в электротехнике получают «синусоиду 380 В из трех синусоид по 220 В путем суперпозиции(наложения»?
и ничего такого: вы опять спутали реальное электричество с бумажной математикой.
Никакой сигнал не распадается на ряды Фурье, сигнал существует до тех пор, пока не затухает. Например, потратив свою мощность на нагрузке или в среде распространения.
Вот на графике в момент t0 напряжения на конденсаторе еще нет, оно равно нулю, а ток уже есть? Откуда заранее, за полпериода, клнженсатор знает, какой ток, по какой кривой ему нужно пропускат уже сейчас, все время на полпериода раньше?
меня терзают смутные подозрения.
Можете описать устройство трехфазного трансформатора?
И где в электротехнике получают «синусоиду 380 В из трех синусоид по 220 В путем суперпозиции(наложения»?
и ничего такого: вы опять спутали реальное электричество с бумажной математикой.
Никакой сигнал не распадается на ряды Фурье, сигнал существует до тех пор, пока не затухает. Например, потратив свою мощность на нагрузке или в среде распространения.
Вот на графике в момент t0 напряжения на конденсаторе еще нет, оно равно нулю, а ток уже есть? Откуда заранее, за полпериода, конденсатор знает, какой ток, по какой кривой ему нужно пропускать уже сейчас, все время на полпериода раньше?
Представляете степень гениальности человека придумавшего это ?
А можно сделать трёхфазный ток не из суперрозиций 220 а на пример 12в ?
где вы вообще синусоиду нашли, в наше время сплошных импульсных потребителей, у меня только холодильник чистый синус кушает (а энергию на дальняк лучше постоянкой передавать всегда и всюду)
Апгрейд тонкого клиента Lenovo ThinkCentre M32 (Часть 1)
В начале лета мною был выкуплен тонкий клиент в неизвестном состоянии за две шаурмы)
Блока питания в комплекте не было, но запитывая от лбп картинку я увидел. Зайдя в биос (системы тут не было) я немного приуныл. Характеристики его были крайне скромные, но, если верить официальному сайту леново, комплектации получше особо и нет.
Процессор — Celeron 847
Накопитель — 8Gb SSD
Первая часть апгрейда:
Разбираем клиент заранее выкрутив два винта на его задней части и сдвинув крышку вперед.
Раньше делали хорошо, диск с памятью не распаяны на плате и подлежат быстрой замене без особых замарочек. Родные ОЗУ с диском:
Оперативную память я возьму с запасом для себя, а именно восьми гиговую планку:
А вот с диском не все так просто. Стандартный 2,5 SSD диск не влезет в корпус. Найдя у себя диск от производителя Kingston на 120 Гб, я разобрал его и обрадовался ведь внутри плата размерами похожа на родную (раньше попадались большие платы).
Ну и его готовый вид внутри:
Ставим новую систему, драйвера и программы. Ну и смотрим характеристики нашего процессора:
Вкладка «Плата» (Потом нам это пригодится):
Встроенный тест CPU-Z:
Ну и температура под нагрузкой:
Ну и этого мне мало, поэтому переходим ко
Второй части апгрейда:
Для этого нам необходимо добраться до процессора:
Который соответственно распаян на материнской плате:
Без лишних слов выпаиваем его
И ищу в закромах другой процессор:
По тепловыделению у меня был всего один подходящий процессор i3-3217U который я выпаял и отреболил с донорской платы. Тк меня это устроит без лишних слов запаиваю его и воле-а:
Клиент запустился с первого раза и процессор заработал нормально!
Ну и тот же тест в этой программе:
Разница заметна на лицо, работать он стал гораздо шустрее)
Но я не просто так просил сделать акцент на скриншоте с материнской платой. Дело в том что чипсет HM70 не поддерживает процессоры i серии (Список поддерживаемых процессоров)
Но он же работает, тест же я как-то провел, можете сказать вы мне. Да, он работает с ним, но всего около 30 минут.
Поэтому снова разбираем клиент, лезем в закрома и ищу новый хаб.
На замену решил взять HM76 ну и без лишних прелюдий выпаиваю старый, зачищаю посадочные места:
И впаиваю новый:
Полностью мою плату, собираю, включаю и тестирую:
Проблема с 30 минутной работай решена)
P.s.: МЕ регион в биосе я не чистил, без этого все работает нормально)
Сейчас я пользуюсь им как основным (этот пост пишется на нем), нареканий в работе нет, но будет еще одна часть, где в него будут добавляться новые функции, которых сейчас там нет(
В следующей части так же будет полноценный тест сиего чуда.
Всем дачных ремонтов друзья!
Подскажите, что за металлическая хрень?
Доброго времени суток!
На проходной завода нашел пакетик с металлическими пластинами, похожими на часть от электрических контакторов. Судя по внешнему виду, эти пластинки вручную откусывали от каких-то деталей и учитывая количество — вложили нормальный такой труд.
Подскажите, кто знает, что это и зачем нужно? Благодарю.
Как правильно выстроить ступенчатую защиту по КЗ
День добрый, сегодня разосрался с электриком по весьма интересному поводу:
Занимаюсь производством и ремонтом силового оборудования для гальваники, после изготовления/ремонта обязательно пускаю оборудование на стресс тест: 30 минут на максимальной мощности. И периодически оборудование вылетает (пробивает силу — КЗ по 380В), отключается защитный автомат C16 в моём щите, С25 в щите этажном на мою комнату С32 вводной в этажном щите и С32 в щите общем. И гаснет весь этаж, что меня категорически не устраивает. Провода от этажного щита ко мне 2.5 от этажного до общего 4кв
Я предложил поставить в щите на мою розетку токовый фильтр + автомат В12, в щите на меня оставить С25, вводной в этажном щите и общем поменять на D32
Электрик меня послал в пешее эротическое и заказал 3 автомата С63, что-б точно не вышибло. У меня образование радиофизика, у него профильное ПТУ + стаж около 40 лет в том числе на подстанциях. Директор на стороне электрика, а я не могу понять кто всё-таки прав и как правильно устраивать каскадную защиту.
Можете подсказать как правильно? Заранее спасибо.
Прошу совет опытных специалистов
Добрый день! Очень прошу совета, может кто сталкивался с таким. Занимаюсь проектированием электроснабжения деревянного каркасного дома и обычно прокладку кабельных линий, в соответствии с нормами, в таких домах делаем в трубах металлических, но т.к. в доме планируется реализация системы умного дома и на каждый светильник приходится вести отдельную кабельную линию, а таких линий будет около 90 только освещения, выходит большое количество труб металлических, и монтаж становится очень трудозатратным. Возможно ли в такой ситуции трубы металлические заменить лотком металлическим с разделением осветительной и силовой нагрузкой? В ПУЭ конечно имеется упоминание про короба (п 7.1.38), но точного уточнения какие там нет, в живую также никогда такого не встречал, такой тип прокладки. Очень надеюсь на помощь опытных специалистов
Ответ на пост «Последние батарейки СССР и их современные аналоги»
Я вот плохо помню советские батарейки, не потому, что был тогда слишком молод, а потому что их было очень трудно купить. Редко, очень редко в руках доводилось бывать свежим и новым батарейкам из магазина. В основном это были старые, заезженные, «отдохнувшие» батареи из загашников или принесённые друзьями из их собственных нычек.
В свободной продаже лежали только «квадратные» 3336(3R12) и «Кроны».
Зато припоминаются советские «лайфхаки» как продлить жизнь батарейкам (еще бы, их нельзя было просто взять и поменять, из них надо было выжать все соки). Морозилка, надкусывание, «отдых» — всё это помню. И те, кто жил в те времена, помнят тоже. Хотя толку от этих лайфхаков, мне кажется, было не много. Если вообще был какой-то толк.
В 1988-89 году я, на деньги от прополки огурцов искал себе магнитофон, но магнитофонов переносных тоже в продаже не было! В итоге от безысходности и неуёмного зуда внутри, был куплен вот такой «магнитофон-игрушка Волна».
Видок у него, конечно, не очень. Записывать он тоже не умел, но мне это было не особо и нужно. Дома был нехилый по тем временам музыкальный центр «Радиотехника», а записи мы доставали в основном в ларьках «Звукозапись». Насколько помню, записать кассету типа МК-60 стоило 3 рубля, МК-90 — 4 р. 50 к..
Магнитофон был уродский, вырвиглазного дизайна. Но он был мой, личный, я мог таскать его куда хочу и делать с ним что хочу. Он был тяжеленький, с ремешком. Воспроизводил кассеты вполне терпимо и даже не жевал их. Играл довольно громко и звук, в принципе, был неплохой. На этом магнитофоне мы с компанией слушали «Animal house» UDO и «Герой асфальта» Арии, Whitesnake и Коррозию Металла.
(Фото с интернета)
Блок питания к нему не полагался, а работал он от 6-ти батареек 373. Вот тут и была основная засада.
373 было вообще не купить, (помните, момент когда Василий в фильме «Любовь и голуби» уезжает на курорт, о чём его просит Митька? Батареек чтоб купил!) и в итоге дошло до того, что я спаял самодельный выпрямитель, чтоб хотя бы дома слушать магнитофон, питая его от сети (он был 9 вольтовый, без блока питания). Донором запчастей послужил старый ч\б телевизор «Березка», вот такой.
(Фото с интернета)
Телевизор этот валялся без дела, отец планировал его на дачу, но что-то не срослось.
Запчастей хватило с избытком.
(Фото с интернета)
Блок питания получился корявым и некрасивым, без корпуса, но работал!
Выяснился, правда, один косяк — при работе ЛПМ в динамик магнитофона шли какие-то подвывания, видимо, наводки. Но это было слышно только в паузах между песнями и особо не напрягало.
Почему-то сейчас вот вспомнился момент, когда играла «Баллада о древнерусском воине» Арии и там проигрыш такой в затишье и вот это подвывание. ))
С этим приходилось мириться, потому что батарейки требовали жесткой экономии для походов и посиделок на улице..
Пытались тогда химичить с кронами, параллельно подключая их, но толку не было — мал размер, соответственно мала емкость, мал ток. Квадратные батарейки 3336 (3R12), которые были в продаже, не отличались качеством, почти все начинали течь и практически все «тянули», т.е не давали нужного тока. Многие вообще не работали изначально. К концу 80-х они вообще практически исчезли с продажи.
Ничего бесследно не проходит и, как наследство о тех годах, осталось вот это ощущение «Не выбрасывать сразу старые батарейки, а вдруг они «отдохнут» и еще поработают» или «Аккумуляторы — лучшая замена батарейкам, вдруг батарейки пропадут с продажи, а аккумуляторы тогда выручат«.
До сих пор, когда в телефоне шкала показывает заряд ближе к 50%, начинается легкое беспокойство внутри.
Когда в 1984 году мой отец купил японский телевизор «Шарп», он, после «Берёзки-215» и «Электрона Ц280Д» казался пришельцем из будущего.
(Фото с интернета)
Цветной, со стереодинамиками и с пультом дистанционного управления (. ). И первое, что подумалось, увидев его — «Где ж мы на пульт найдём батарейки». Но пульт там оказался вот таким