Шрифт:
ПРИМЕР: Синусоида тока имеет максимальное (пиковое) значение 10 ампер. Чему равно эффективное значение?
Дано:
Iмакс = 10 А
Iэфф =?
Решение:
Iэфф =0,707•Iмакс =(0,707)(10)
Iэфф =7,07 А
ПРИМЕР: Синусоида напряжения имеет эффективное значение 40 вольт. Чему равно максимальное (пиковое) значение синусоиды?
Дано:
Eэфф = 40 В
Eмакс =?
Решение:
Еэфф = 0,707•Емакс
40 = 0,707•Емакс
Eмакс = 56,58 В
Время, требуемое для завершения одного цикла синусоиды называется периодом. Период обычно измеряется в секундах. Для обозначения периода используется буква t.
Количество циклов, совершаемых за заданный промежуток времени называется частотой. Частота синусоиды переменного тока обычно выражается в количестве циклов за секунду. Единицей частоты является герц. Один герц равен одному циклу в секунду.
Период синусоиды обратно пропорционален ее частоте.
Чем выше частота, тем короче период. Соотношение между частотой и периодом синусоиды выражается следующими формулами:
f = 1/t;
t = 1/f
где f — частота, a t — период.
ПРИМЕР: Чему равна частота синусоиды с периодом 0,05 секунд?
Дано:
t = 0,05 сек
f =?
Решение:
f = 1/t = 1/0,05
f = 20 Гц
ПРИМЕР: Если синусоида имеет частоту 60 герц, то чему равен ее период?
Дано:
f = 60 Гц
t =?
Решение:
t = 1/f = 1/60
t = 0,0167 с или 16,7 мс.
12-2. Вопросы
1. Дайте определения следующих величин:
а. Пиковое (максимальное) значение;
б. Размах синусоиды;
в. Эффективное значение;
г. Среднеквадратичное значение.
2. Синусоида напряжения имеет пиковое значение 125 вольт. Чему равно эффективное значение?
3. Каково соотношение между временем и частотой?
4. Синусоида тока имеет эффективное значение 10 ампер. Чему равно ее пиковое значение?
5. Чему равен период синусоиды с частотой 400 герц?
В большинстве случаев форма переменного тока бывает синусоидальной. Однако в электронике используются не только синусоидальные колебания. Колебания, форма которых отличается от синусоиды, называются несинусоидальными периодическими колебаниями. Несинусоидальные колебания генерируются специальными электронными цепями.
На рисунках 12-7, 12-8 и 12-9 изображены три основных вида несинусоидальных колебаний. Они могут представлять и ток, и напряжение. На рис. 12-7 изображены прямоугольные колебания, названные так потому, что положительные и отрицательные прямоугольные импульсы чередуются. Это указывает на то, что ток или напряжение мгновенно достигают максимального значения и остаются такими в течение половины периода. Когда полярность изменяется, ток или напряжение мгновенно достигают противоположного пикового значения и остаются неизменными до конца следующей половины периода. Ширина импульса равна половине периода. Ширина импульса — это отрезок времени, в течение которого напряжение имеет свое пиковое или максимальное значение. Прямоугольное колебание очень полезно как электронный сигнал, так как его характеристики могут быть легко изменены.
Рис. 12-7. Колебание прямоугольной формы.
На рис. 12-8 показан один период колебания треугольной формы. В течение первой половины периода сигнал возрастает по линейному закону от нуля до пикового значения, а затем опять уменьшается до нуля. В течение второй половины периода сигнал продолжает уменьшаться по линейному закону в отрицательном направлении до пикового значения, а после этого опять возрастает до нуля.