Файл: Комаров Е.Ф. Учебное пособие радиотелемастера.pdf

вращается так, что рабочие части витков его обмотки пересе­ кают силовые линии магнитного поля, создаваемого обмот­ кой возбуждения статора. При этом величина магнитного потока, пронизывающего проводник обмотки ротора, из­ меняется и в обмотке возникает индуктированная э.д.с. Если построить график зависимости величины индуктиро­ ванного тока от угла поворота ротора, то получится кривая, изображенная на рис. 25. Путем подбора формы полюсных наконечников статора можно сделать так, что индуктирован­ ный ток будет иметь строго синусоидальную форму.

Рис. 25. Получение переменного тока синусоидальной формы

Вращение любого тела характеризуется так называемой

где а — угол, на который повернулось данное тело;

t — время, в течение которого происходило вращение. В некоторых случаях измерение углов производят при помощи угловых градусов, каждый из которых представ­ ляет собой 1/360 часть окружности. Но иногда, особенно в технике, измерение углов производится при помощи осо­

360 угловых градусов или 2к радиан, т. е. угол в один радиан приблизительно равен 57 угловым градусам.

50

Таким образом, если в последней формуле угол будет изме­ ряться в радианах, то угловая скорость будет измеряться в радиан!сек.

Из формулы (31) можно определить величину а:

а = соt.

Тогда на графике переменного тока (см. рис. 26) на гори­ зонтальной оси можно поставить не величину а, а произве­ дение соt. В дальнейшем этим обозначением стали пользо­ ваться всегда, хотя переменный ток и переменную э.д.с. синусоидальной формы получали уже в устройствах, где нет никакого вращения.

Предположим, что ротор сделал один полный оборот, что соответствует углу, равному 2я радиан. За один полный оборот ротора происходит один полный цикл изменения э.д.с. в проводе витка. Следовательно, одному полному обо­ роту ротора соответствует время, равное одному периоду Т, т. е. скорость вращения равна

повернулся ротор за единицу времени (за одну секунду).

величины (тока, напряжения или э.д.с.). Очевидно, зада­ ваясь конкретными значениями фазового угла u>t, можно полностью определить состояние, в котором находится про­ цесс изменения тока в данной цепи, а именно: какова вели­ чина тока, как он изменяется (уменьшается или увеличи­ вается) и в какую сторону он протекает.

Тогда фазой можно назвать величину, характеризующую состояние колебательного процесса в любой момент времени.

51

Более полно и точно представить понятие фазы можно, сравнивая несколько токов, протекающих в одной и той же цепи. Предположим, что в некотором проводнике про­

В таком случае можно сказать, что в цепи будет протекать некоторый суммарный ток, полученный алгебраическим сложением обоих токов. Рассмотрим несколько частных случаев, характеризующихся различным соотношением фаз данных токов.

ющий ток і будет протекать в направлении большего тока, а амплитуда его будет равна разности амплитуд данных токов (рис. 26, б). При равенстве амплитуд токов іг и і2 ре­ зультирующий ток і равен нулю.

3. Если фазы токов отличаются на 90° (рис. 26, в), го результирующий ток будет иметь новую фазу, а мгновен­ ное значение его в любой момент времени равно алгебраи­ ческой сумме токов іг и і2.

Когда в одной и той же цепи протекает несколько то­ ков с различными фазами, то говорят, что эти токи сдвинуты по фазе, причем этот сдвиг характеризуется так называемым у г л о м с д в и г а ф а з ср.

Рассмотрим случай, когда в проводнике протекают токи р а з л и ч н о й частоты, различной фазы и с различными ам­ плитудами (рис. 27, а). Ток имеет наибольшую амплитуду и частоту /і. Токи і2и г3 имеют меньшие амплитуды и частоты

62

Замкнем ключ В. Под воздействием э.д.с. внешнего источ­ ника, создающего на концах катушки напряжение uL, через

катушку начинает протекать ток і. Так как этот ток пере­ менный, то он создает на концах катушки э.д.с. самоиндук­ ции eL, которая противодействует изменению тока, как при

его увеличении, так и при уменьшении. В результате этого ток в катушке возникает с некоторым запозданием по фазе, причем угол сдвига фаз между током и напряжением для

моменты времени независимо от того, в какую сторону протекает ток и как он изменяется. Поэто­ му можно сказать, что катушка индуктивности оказывает про­ текающему через нее перемен­ ному току некоторое электричес­ кое сопротивление. Величина этого сопротивления будет тем больше, чем большим окажется «тормозящее» действие э.д.с. са­ моиндукции (чем больше сама э.д.с. самоиндукции). В свою очередь, величина э.д.с. самоин­ дукции зависит от индуктивнос­

ти катушки и скорости изменения тока в ней, т. е.

di ■L dt

Тогда можно сказать, что сопротивление катушки индук­ тивности X L переменному току будет прямо пропорциональ­ но индуктивности этой катушки и частоте данного тока (чем большее число раз в секунду изменяется ток в цепи, тем больше скорость его изменения):

где со — угловая частота тока;

L — индуктивность катушки; f — линейная частота тока.

54