Jak analizować przebiegi sinusoidalne w obwodzie prądu przemiennego

Jak Analizowac Przebiegi Sinusoidalne W Obwodzie Pradu Przemiennego



Kształt fali, który zmienia się w czasie, nazywany jest przebiegiem prądu przemiennego. Istnieją różne przebiegi dla obwodów jednofazowych i trójfazowych. W ten sam sposób można wygenerować wiele innych przebiegów, np. obwód prostownika wytwarza falę tylko w dodatniej połowie cyklu, a pełny prostownik odwraca cykl ujemny w cykl dodatni.

Przebiegi sinusoidalne Obwody prądu przemiennego

Przebiegi sinusoidalne zmieniają się w czasie, ale ogólny wzór jest taki sam. Jest dobrze znaną koncepcją w elektrotechnice, że gdy cewka obraca się w kierunku magnesu, wytwarzany jest prąd przemienny.


Powyższy rysunek pokazuje, że kształt fali prądu przemiennego ciągle się zmienia, ale wzór jest taki sam w całym sygnale.







Istnieje kilka podstawowych cech przebiegu prądu przemiennego:



Amplituda

Maksymalna wartość, jaką osiąga sygnał z linii zerowej, nazywana jest amplitudą. V maks i V min oba są takie same w odpowiednim sygnale sinusoidalnym. Dla różnych sygnałów ich wartości są różne. Wzór na wartość międzyszczytową podaje się jako:







Poniżej podany rysunek wyraźnie przedstawia amplitudę:



Poniższy rysunek przedstawia wartość szczytową i wartość szczytową:

Częstotliwość

Liczba pełnych cykli przebiegu fali przechodzących przez dowolne medium w ciągu jednej sekundy nazywa się częstotliwością. Wzór na częstotliwość podaje się jako:

Jednostką częstotliwości jest herc (H). Poniższy rysunek podaje częstotliwość sygnału prądu przemiennego wynoszącą 3 Hz, czyli trzy cykle trwające jedną sekundę:

Okres czasu

Odwrotnością częstotliwości jest okres czasu lub innymi słowy czas, w którym przebieg się powtarza, jest okresem czasu. Wzór na okres przedstawia się następująco:

Powyższy rysunek przedstawia okres fali prądu przemiennego. Istnieją inne cechy przebiegu prądu przemiennego, takie jak:

Średnia wartość przebiegu prądu przemiennego

Przebieg prądu przemiennego uzyskuje się, biorąc średnią wszystkich chwilowych wartości napięcia lub prądu. Wzór na średnią podaje się jako:

Wartość skuteczna

Znak RMS jest powiązany wyłącznie z przebiegiem prądu przemiennego. Wzór do obliczenia RMS jest podany jako:

Współczynnik kształtu

W przypadku współczynnika kształtu podziel wartość RMS przez wartość średnią, a wzór na ten współczynnik kształtu zostanie podany w postaci:

Przykład kształtu fali prądu przemiennego

Znajdź wartości amplitudy, częstotliwości i okresu na poniższym rysunku:

Amplituda sygnału na rysunku jest podana jako

Okres czasu sygnału na rysunku jest podany jako

Częstotliwość sygnału na rysunku jest podana jako

Wniosek

Przebieg sinusoidalny zmienia się w sposób ciągły w czasie, ale powtarza się w całym sygnale. Istnieją pewne cechy związane z przebiegiem sinusoidalnym, takie jak okres, częstotliwość i amplituda.