Навигация
Основные параметры переменного тока. Понятие о токах промышленной, звуковой, высокой и сверхвысокой частот
38256
знаков
0
таблиц
2
изображения
1. Основные параметры переменного тока. Понятие о токах промышленной, звуковой, высокой и сверхвысокой частот
Электрический ток, изменяющийся с течением времени по величине и направлению, называется переменным током. Чаще всего применяется так называемый периодический синусоидальный переменный ток - ток, изменяющийся по синусоидальному закону.
В радиотехнических устройствах имеют дело также с пульсирующим током, который изменяет свою величину подобно переменному току, но протекает только в одном направлении.
Источником переменного тока служат генераторы переменного тока, принцип действия которых основан на использовании явления электромагнитной индукции. Простейшая конструкция такого генератора - проводник в виде рамки, вращающийся в магнитном поле постоянного магнита или электромагнита.
Величины, определяющие характер изменения переменного тока, называются его параметрами. К ним относятся период, частота и амплитуда тока.
Время, в течение которого происходит полный цикл изменений переменного тока или одно полное колебание тока, называется периодом. Период обычно обозначается буквой Т.
Частота переменного тока - число полных колебаний тока (или число периодов) в 1 сек. Частота переменного тока обозначается буквой f и измеряется в герцах (Гц). Частота равна 1 Гц, если в секунду происходит одно полное колебание тока (э.д.с.). Частота, равная 1000 Гц, равна 1 кГц (килогерцу), частота, равная 1 000 000 Гц, - 1 МГц (мегагерцу).
Частота и период колебаний являются величинами обратными, т.е. f=1/T.
Наибольшая величина тока за время одного периода называется амплитудой и обычно обозначается Im. За одно полное колебание ток дважды достигает амплитудного значения: один раз при изменении в одном - положительном направлении, второй раз в противоположном - отрицательном.
Переменный ток, применяемый в промышленности, имеет частоту f = 50 Гц и называется током промышленной частоты. Продолжительность периода такого тока 0,02 сек.
Переменные токи, частота которых соответствует частоте звуковых колебаний (примерно от 16 до 20000 Гц), называются токами звуковой частоты или токами низкой частоты.
Переменные токи с частотой в сотни тысяч, миллионы и десятки миллионов Герц называются токами высокой частоты.
Переменные токи, частота которых исчисляется сотнями миллионов, тысячами миллионов и даже сотнями тысяч миллионов Герц, называются токами сверхвысокой частоты.
2. Активное, индуктивное и емкостное сопротивления в цепи переменного тока
В цепях переменного тока различают три вида сопротивлений: активное, индуктивное и емкостное.
Активным сопротивлением называется сопротивление переменному току со стороны материала проводника (при прохождении переменного тока по проводнику последний нагревается, т.е. потребляет мощность). Сопротивление проводника, измеренное при постоянном токе, иногда называют омическим. При низких частотах разница между активным и омическим сопротивлением проводника очень мала и ею практически пренебрегают. При высоких частотах активное сопротивление в десятки раз больше омического.
На переменный ток влияют не только напряжение и сопротивление цепи, но и индуктивность проводников, включенных в цепь. При включении в цепь переменного тока катушки индуктивности в ней индуцируется э.д.с. самоиндукции (так как магнитный поток, пронизывающий витки катушки, изменяется), которая препятствует нарастанию тока при его увеличении и уменьшению тока при спаде его величины. Иными словами, когда напряжение в цепи переменного тока с включенной катушкой индуктивности достигнет максимума, ток не успеет достигнуть той величины, которой он достиг бы в цепи без катушки индуктивности. Между напряжением U и током I возникает сдвиг по фазе.
Таким образом, действие индуктивности в отношении величины переменного тока подобно действию сопротивления проводника. С увеличением индуктивности сопротивление цепи переменному току увеличивается. Сопротивление, которым обладает цепь вследствие наличия в ней индуктивности, называется индуктивным сопротивлением.
Если в цепь переменного тока включить конденсатор, переменный ток не исчезнет, как это случилось бы с постоянным током. В цепи будет продолжать течь ток заряда или разряда конденсатора, т.е. переменный ток. Величина этого тока зависит от емкости конденсатора: чем больше емкость, тем больше ток заряда и разряда. Следовательно, конденсатор можно рассматривать как некоторое сопротивление переменному току, возникающее вследствие того, что при заряде конденсатора между его обкладками возникает напряжение (Uc), направленное навстречу напряжению, которое приложено на зажимах. Это дополнительное сопротивление, вносимое конденсатором в цепь, называется емкостным сопротивлением.
Чем больше частота переменного тока (напряжения, приложенного к конденсатору), тем большее число раз в секунду конденсатор будет заряжаться и разряжаться, тем большее количество электричества пройдет в цепи конденсатора в секунду, т.е. тем больше будет ток.
Таким образом, емкостное сопротивление зависит от величины емкости конденсатора С и частоты тока f: чем больше емкость конденсатора С и частота тока f, тем меньше емкостное сопротивление.
Емкостное сопротивление Хс определяется по формуле
Xc= 1/2p fC=1/w C,
где Хс - емкостное сопротивление, Ом; f - частота, Гц; С - емкость конденсатора, Ф; w - угловая частота, равная 2p fС, сек-1.
Емкость в цепи переменного тока так же, как и индуктивность, приводит к сдвигу фаз между током и напряжением, но в этом случае ток опережает напряжение. Так же как и индуктивное сопротивление, емкостное сопротивление является реактивным. Конденсатор в течение одного периода изменения напряжения источника дважды заряжается и дважды разряжается, не потребляя практически энергии от источника.
Похожие работы
... , выходных и межкаскадных КЦ, цепей фильтрации и согласования широкополосных и полосовых усилителей мощности радиопередающих устройств основаны на использовании приведенных однонаправленных моделей транзисторов. 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫХОДНЫХ ЦЕПЕЙ КОРРЕКции, согласования и фильтрации Построение согласующе-фильтрующих устройств радиопередатчиков диапазона метровых и дециметровых волн основано на ...
... с кварцевой стабилизацией частоты и варикапным управлением. АП является всё тот же КТ-343А. Кварцевый автогенератор является составной частью возбудителей, синтезаторов частоты, радиопередающих и радиоприёмных устройств, а также аппаратуры для частотных и временных измерений. По принципу использования кварцевого резонатора схемы КАГ можно классифицировать по трем группам: осцилляторные , ...
... каскад передатчика. Был произведен конструкторский расчет катушек индуктивности и выбор стандартных номиналов емкостей и блокировочных дросселей. Были приобретены навыки анализа принципиальных схем радиопередающих устройств. Список использованной литературы 1. Проектирования радиопередающих устройств: Учеб. пособие для вузов/В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, И.А. Попов и др.; Под ред. В.В
... телекоммуникаций может потребоваться не одна смена стандарта связи без смены комплекта приемо-передающей аппаратуры. Все это возможно в более сложных цифровых радиопередающих устройствах, построенных на основе специализированных цифровых процессоров передатчиков (TSP), которые будут рассмотрены в следующей главе. 2. Цифровые синтезаторы частоты с косвенным синтезом (ФАПЧ) Современные ...
0 комментариев