Основные параметры, характеризующие синусоидальные токи, ЭДС и напряжения.
Анализ линейных электрических цепей при переменном токе
Переменный ток (ЭДС, напряжение) может изменяться во времени как по периодическому, так и по непериодическому закону. Наиболее широко используется периодический ток (ЭДС, напряжение) изменяющийся по синусоидальному закону. Такой ток характеризуется периодом Т – минимальным интервалом времени поистечении которого значения тока повторяются. Период измеряется в секундах. Величина, обратная периоду, т.е. число полных изменений периодической величины за 1 с, называется частотой:
. Частота измеряется в герцах (Гц).
Синусоидальные ток, ЭДС и напряжение могут быть представлены в аналитическом виде:
,
,
(5.1)
где
– мгновенные значения синусоидального тока (ЭДС, напряжения);
– амплитудные значения (амплитуда) синусоидального тока (ЭДС, напряжения), т.е. наибольшие из мгновенных значений;
– аргумент синусоидальной функции, называемый фазой (тока, ЭДС, напряжения);
– угловая частота, характеризующая скорость изменения фазы (тока, ЭДС, напряжения) и измеряющаяся в радианах в секунду (рад/с);
– начальная фаза (фаза в момент времени
) синусоидального тока (ЭДС, напряжения), которая является алгебраической величиной и может иметь положительные и отрицательные значения.
На рис.5.1 приведены графические изображения синусоидальных напряжения и тока, имеющих различные начальные фазы. Начальную фазу синусоиды отсчитывают от нулевой фазы (перехода синусоидальной функции от отрицательных значений к положительным) до начала отсчета времени
. Начальная фаза напряжения
сдвинута влево от начала отсчета времени и считается положительной
. Начальная фаза тока
сдвинута вправо от начала отсчета времени и считается отрицательной
.








U, i



Um
Im U





ωt
ψu ψi i


T
Рис. 5.1
Алгебраическая величина, равная разности начальных фаз двух синусоидальных функций, называется сдвигом фаз
. На рис. 4.1 сдвиг фаз между напряжением и током
. Сдвиг фаз может быть как положительным, так и отрицательным. Положительный сдвиг фаз между напряжением и током на рис. 4.1 указывает на то, что напряжение по фазе опережает ток. Временной сдвиг между напряжением и током:
. (5.2)