Переменное напряжение обозначение: AC/DC: что такое полярность тока

AC/DC: что такое полярность тока

Вы знаете, что означают надписи AC (переменный ток) и DC (постоянный ток) на сварочных аппаратах и электродах? По сути эти термины описывают полярность электрического тока, который вырабатывается источником питания и направляется к рабочему изделию через электрод. Выбор правильной полярности для той или иной марки электродов оказывает существенное влияние на прочность и качество соединений – поэтому не забывайте проверить надпись на упаковке! Чтобы лишний раз убедиться, Вы можете сделать две пробные попытки с разной полярностью на краю рабочего изделия.

В обиходе используются термины «прямая» и «обратная» полярность или «электрод-отрицательная» и «электрод-положительная» полярность. Последнее звучит более наглядно и поэтому здесь мы будем использовать именно эти обозначения.

Полярность обусловлена тем, что электрический контур имеет отрицательный и положительный полюсы. Постоянный ток (DC) все время движется в одном направлении, из-за чего его полярность всегда одинакова. Переменный ток (AC) половину времени движется в одном направлении и половину – в другом. Таким образом, при частоте 60 Герц полярность тока меняется 120 раз в секунду.

Сварщик должен хорошо понимать, что такое полярность и какое влияние она оказывает на процесс сварки. С некоторыми исключениями электрод-положительная (обратная) полярность обеспечивает более глубокое проплавление. Электрод-отрицательная (прямая) полярность имеет более высокую производительность расплавления электрода и, как следствие, производительность наплавки. На это могут влиять химические вещества в покрытии. Электроды из углеродистой стали с покрытием целлюлозного типа, например, Fleetweld 5P или Fleetweld 5P+, обычно рекомендуют использовать с положительной полярностью. Некоторые типы электродов для сварки в среде защитных газов пригодны для сварки с обоими типами полярности.

Применение сварочных аппаратов трансформаторного типа породило необходимость в электродах, пригодных для сварки с любой полярностью из-за постоянных смен направления переменного тока. Хотя переменный ток сам по себе не имеет полярности, если электроды для сварки на переменном токе использовать с постоянным, они покажут более низкие результаты. Поэтому производители электродов обычно указывают наиболее подходящую полярность на покрытии и упаковке электродов.

Чтобы обеспечить необходимое проплавление, однородную форму шва и высокие сварочные характеристики, обязательно нужно использовать подходящую полярность. Неправильная полярность вызовет недостаточное проплавление, непостоянную форму шва, избыточное разбрызгивание, сложности с контролем дуги, перегрев и быстрое сгорание электрода.

На большинстве аппаратов четко обозначены контакты или подробно описано, как их настроить на определенную полярность. Например, некоторые аппараты имеют переключатель полярности, а на других для этого нужно сменить кабельные разъемы. Если Вы не уверены, какая в данный момент используется полярность, есть два несложных способа это выяснить. Первый – это сварка угольным электродом для постоянного тока, который будет нормально работать только при прямой полярности. Второй – сварка электродом Fleetweld 5P, который показывает намного лучшие результаты с обратной полярностью.

Проверка полярности:

А: Определение полярности с помощью угольного электрода

1. Проведите очистку основного металла и расположите его горизонтально.
2. Заострите кончики двух угольных электродов на шлифовальном диске, чтобы они имели одинаковую форму в плавным скосом, начинающимся в 5–7.5 см от кончика электрода.
3. Вставьте один электрод в электрододержатель возле начала скоса.
4. Настройте силу сварочного тока 135–150А.
5. Выберите интересующую Вас полярность.
6. Подожгите дугу (не забывайте о маске) и некоторое время подождите. Увеличьте длину дуги, чтобы было удобнее наблюдать действие дуги.
7. Понаблюдайте за дугой. При электрод-отрицательной (прямой) полярности дуга имеет коническую форму и отличается высокой стабильностью, легкой управляемостью и однородностью.
При электрод-положительной (обратной) полярности дугой достаточно сложно управлять. Она будет оставлять черные отложения углерода на основном металле.
8. Смените полярность. Подожгите дугу вторым электродом и подождите такое же время. Понаблюдайте за дугой.
9. Сравните кончики двух электродов. При прямой полярностью электрод сгорает равномерно, сохраняя свою форму. При обратной полярности электрод быстро сгорает и принимает плоскую форму.

Б. Определение полярности с помощью металлического электрода (E6010)

1. Проведите очистку основного металла и расположите его горизонтально.
2. Настройте силу сварочного тока 130–145 А (для электродов диаметром 4 мм).
3. Выберите одну из полярностей.
4. Подожгите дугу. Начните сварку, соблюдая стандартную длину дуги и угол наклона электрода.
5. Прислушайтесь к звуку дуги. При подходящей полярности, нормальной длине дуги и силе тока, дуга будет издавать равномерный «треск».
Неправильная полярность при нормальной длине дуги и силе тока вызовет нерегулярный «хруст» и «хлопки» и нестабильность дуги. См. выше, как ведет себя дуга и как выглядит шов при использовании металлического электрода с правильной и неправильной полярностью.
7. Смените полярность и создайте второй шов.
8. Проведите чистку швов и внимательно их осмотрите. При неправильной, прямой полярности шов будет иметь отрицательные характеристики, перечисленные в Уроке 1.6.
9. Повторите несколько раз, пока Вы не научитесь быстро определять текущую полярность.

Расшифровка обозначений на мультиметре. Как обозначаются переменный и постоянный ток и напряжение

Мультиметр – один из самых необходимых и многофункциональных приборов электрика. Наверняка все помнят, как на уроках физики в школе измеряли напряжение вольтметром, сопротивление – омметром, силу тока – амперметром. Так вот, мультиметр воплотил в себе все эти измерительные приборы, а также несколько других, о которых чуть ниже расскажем подробнее.

Сам по себе мультиметр работать не будет, все зависит от знания мастера и умения пользоваться этим прибором. То есть, чтобы измерить какой-либо параметр, сначала нужно правильно выставить переключатель, знать какой щуп в какое гнездо воткнуть, и так далее. Поэтому, прежде чем брать прибор в руки, нужно научиться им правильно пользоваться.

Вкратце опишем основные компоненты прибора:

1. 1. Электронное табло
2. 2. Шкала обозначений
3. 3. Переключатель
4. 4. Кнопка “ВКЛ/ВЫКЛ” (вместо нее бывает специальное положение для регулятора)
5. 5. Разъемы для щупов
6. 6. Специальные разъемы для проверки транзисторов (присутствуют на некоторых тестерах)
7. 7. Индикатор прозвонки (зуммер и светодиод красного цвета)
8. 8. Батарейка

Из всего вышеперечисленного самым важным моментом является шкала обозначений, так как если вы неправильно выставите регулятор, то можете сжечь измеряемую радиодеталь или сам прибор. Поэтому расшифровка обозначений на мультиметре очень важный момент при работе с этим прибором.

Обозначения на мультиметре

Шкала обозначений включает в себя круговой переключатель положений, а также символы, обозначающие те или иные параметры, разбитые на сектора.

Каждый сектор отвечает за измерение одного конкретного параметра (например сопротивления). Внутри сектора имеется несколько положений регулятора, каждое положение обозначает измеряемый номинал. Каждый сектор обозначается специальным символом. Все сектора разделяются между собой линиями.

Куда подключать щупы мультиметра

Щупы для мультиметра идут в комплекте. Один щуп – красный, второй – черный. Корпус щупа выполнен из диэлектрика, на конце – заостренный металлический стержень

Внимание! Помните золотое правило: красный – всегда плюс, черный – всегда минус. Поэтому важно не перепутать гнезда подключения, иначе есть риск запутаться. Красный щуп всегда кидаем на плюс, черный – на минус.

Щупы подключаются к специальным гнездам, также имеющим обозначения. Самих гнезд может быть три или четыре, в зависимости от модели мультиметра.

Гнезда для подключения щупов:

• 1. Гнездо “СОМ” – обозначает минус (масса, общий). В него подключается щуп черного цвета. Всем известно, что при замере переменного напряжения, допустим, в розетке, полярность не имеет значения. Тем не менее, следуйте следующему правилу: если есть определенный провод (щуп) и для него имеется специальное отверстие, то нужно подключать этот провод именно в это отверстие, так как черный цвет провода недвусмысленно нам намекает на то что он – минусовой.
• 2. Гнездо «VΩCX+» — обозначает плюс, к нему подключается красный провод. Это гнездо используется при измерении сопротивления, напряжения, частоты, температуры, проверки диодов и транзисторов. Проще говоря, это гнездо используется во всех измерениях, за исключением измерения силы тока.
• 3. Гнездо “20А” – специальное гнездо. К нему подключается красный щуп, а функция этого гнезда – измерение силы тока величиной до 20 ампер. 20 ампер это очень большая сила тока, поэтому будьте осторожны. Опять же, очень важное правило: при измерении силы тока, прибор (в нашем случае – мультиметр) нужно подключать к цепи последовательно и только так. Если рядом с этим гнездом увидите надпись “UNFUSED”, то имейте ввиду, что измерение производится без использования предохранителя, поэтому постарайтесь не сжечь прибор. Также нужно знать, как обозначается постоянный ток на мультиметре.
• 4. Гнездо “MACX” – гнездо для измерения силы тока малых значений микро- и миллиампер. Если рядом окажется надпись «0.2А MAX FUSED» — значит измерение производится с защитой прибора предохранителем, максимальное значение измерения – 0. 2 ампера.

На приборе может быть нарисован красный треугольник с надписью “МАХ 600V” (значения могут отличаться в зависимости от модели мультиметра). Это максимальное значение измерения напряжения. Нельзя замерять напряжение выше этого параметра.

Внимание! Если вам неизвестны пределы измеряемого значения – устанавливайте регулятор на максимальное значение, по мере измерения – двигайтесь в меньшую сторону. Например, мы знаем, что измеряемый прибор (например, аккумулятор) имеет постоянное напряжение, но не знаем примерный диапазон (то-ли 24 вольта, то-ли 12 вольт, а может быть и 1.6 вольт). В этом случае устанавливаем регулятор на максимальное значение сектора измерения постоянного напряжения и двигаемся в меньшую сторону.

Очень важно! Проводя любые измерения, ни в коем случае не держитесь пальцами за металлическую часть щупа, особенно при каких-либо измерениях опасного напряжения или силы тока.

Диапазоны переключателя мультиметра

Сначала затронем тему включения и выключения мультиметра. Обычно присутствует кнопка “ON/OFF”, но на некоторых моделях мультиметров имеется специальный сектор с таким же названием. Также есть тестеры, которые выключаются самостоятельно, спустя некоторое время.

Сам же регулятор, или переключатель – кому как больше нравится, модно крутить хоть по часовой, хоть против часовой стрелки. Что измерить какой-либо параметр – просто переведите регулятор в нужный сектор на нужное значение.

Важно! Сектора обозначаются буквами, номиналы – цифрами.

Расшифровка обозначений на мультиметре, которую нужно запомнить раз и навсегда:

1. 1. DCV – сектор измерения постоянного напряжения
2. 2. ACV – сектор измерения переменного напряжения
3. 3. DCA – сектор измерения силы постоянного тока
4. 4. ACA – сектор измерения переменного тока

Как обозначается сопротивление на мультиметре

Из школьного курса физики мы помним, что сопротивление измеряется в Омах, в честь немецкого физика Георга Симона Ома. Обозначение на мультиметре — «Ω», номиналы сопротивления на стандартном приборе следующие: 20 Ом, 200 Ом, 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2 МОМ, 20 МОМ, 200 МОМ. В зависимости от модели используемого мультиметра диапазон значений может быть иным.

Измерение этого параметра является очень популярным как в радиоэлектронике, так и в электрике. С помощью сопротивления можно очень быстро проверить работоспособность лампочки, спирали, провода и т.д.

Для измерения сопротивления переставьте регулятор в сектор «Ω» и выберите нужное значение.

Обозначение постоянного напряжения на мультиметрах

Напряжение измеряется в Вольтах, в честь итальянского физика Алессандро Вольта. Выше мы уже писали, что сектор измерения постоянного напряжения обозначается аббревиатурой “DCV”. Но, на многих моделях вместо этого сокращения используют символ “V－”. В этом сокращении буква “V” обозначает напряжение, а символ “－” – постоянное.

Также, чтобы не перепутать сектор постоянного напряжения с переменным, запомните следующее: диапазон значений сектора постоянного напряжения шире, чем диапазон переменного.

Для измерения постоянного напряжения необходимо выставить регулятор на нужное значение в секторе “V－”.

Внимание! Если в процессе измерения вы перепутали полюса, то на дисплее отобразится то же самое значение, но со знаком “－”. В этом нет ничего страшного.

Обозначение переменного напряжения

Переменное напряжение также измеряется в Вольтах. Аббревиатура “ACV”, либо, как в предыдущем случае, сокращение “V~” – обозначение на мультиметре, расшифровка – “v” – напряжение, знак “~” — переменное.

Для электрика этот параметр является основной задачей, поскольку в розетках, выключателях и т.д. всегда используется переменное напряжение. Наши сети работают на 220 Вольт, а на мультиметре присутствуют значения 700 В (750В) и 200 В.

Один знакомый как-то раз спросил меня, для чего на мультиметре имеется значение в 200 Вольт, если в сети используется переменное напряжение 220, а переменка в 200 Вольт и ниже вообще не используется. Так вот, примите к сведению: практически вся Америка использует стандарт 110 Вольт переменного напряжения.

При замере переменного напряжения полярность не важна. То есть при измерении напряжения в розетке без разницы, в какой разъем розетки вы воткнете красный и черный щуп.

Как обозначается постоянный ток на мультиметре

Сила тока измеряется в Амперах в честь французского физика Анри Ампера. На мультиметре сектор измерения постоянного тока обозначается как DCA, либо просто DC. Регулятор, как и в предыдущих случаях, выставляется на нужное для измерения значение в секторе DC.

Не забывайте о том, что для измерения силы тока прибор подключается последовательно. Что это значит? Для измерения силы тока мы разрываем цепь.

Например, нам нужно замерить силу тока в фазном проводе. Нельзя просто взять и прикоснуться в двух местах щупами к проводу. Должен быть разрыв провода (или цепи), именно в этот разрыв мы подключаем прибор.

Как обозначается переменный ток на мультиметре

Не каждый тестер способен измерить силу переменного тока, но на некоторых моделях такая функция присутствует. На вопрос “как обозначается переменный ток на мультиметре” ответим: аналогично обозначению переменного напряжения, сектор переменного тока обозначается как «A~».

Вообще, мультиметр плохо подходит для измерения переменного тока. Лучше для этой цели использовать токоизмерительные клещи.

Что такое сектор hFE?

Некоторые владельцы мультиметров могут увидеть у себя на приборе сектор hFE, а в придачу к нему – два гнезда по четыре разъема в каждом. Этот сектор отвечает за проверку транзисторов (измерение значения коэффициента передачи тока). Гнезда подписаны “NPN” и “PNP”, а разъемы – буквами “E”, “B”, “C”.

Существует два типа транзисторов: транзистор типа “PNP-переход”, транзистор типа “NPN-переход”. Буквы “E”, “B”, “C” обозначают “эмиттер”, “база”, “коллектор” соответственно.

Чтобы проверить транзистор, выставьте регулятор на сектор hFE, посмотрите распиновку его ножек, тип транзистора, потом вставьте сам транзистор в нужный разъем. Если ваш транзистор неисправен, то прибор покажет значение “0”. Конечно, многих начинающих электриков пугает аббревиатура hFE, но для этого и нужна расшифровка обозначений на мультиметре, чтобы все непонятное стало понятным.

Тест диодов

Выше упоминалось, что практически в каждом мультиметре есть специальный светодиод и зуммер. Кроме этого, на шкале измерений должен быть сектор с нарисованным диодом. Это все необходимо для проверки диодов на работоспособность, а также проверки целостности цепей и всего прочего, сопротивлением не больше 50 Ом.

Чтобы проверить диод, нужно вспомнить о его свойствах. Диод пропускает ток только в одну сторону. Выставляем регулятор на значок диода и начинаем проверять, меняя полюса. Исправный диод в одном положении на дисплее выдаст значение 1, при этом светодиод загорится, а зуммер запищит. При смене полюсов – мультиметр покажет значение диода, например, 436 милливольт. Неисправный диод – будет прозваниваться в обе стороны.

Это лишь поверхностные принципы работы диода, но для проверки исправности диода мультиметром этого достаточно.

Проверка емкости конденсаторов

Чтобы измерить емкость конденсатора необходимо установить переключатель в диапазон F (Фарад). Для проверки ёмкости конденсатора мультиметр должен иметь эту функцию. Чтобы произвести измерение, используют гнёзда -CX+. «-» и «+» означают полярность подключения.

Диапазон измерения емкости в данном мультиметре варьируется от 200 микрофарад до 20 наноФарад.

Что означает kHz?

Этот параметр присутствует не на всех приборах. “Hz” – единица измерения частоты (Герц). С помощью данного сектора можно измерить частоту сигнала.

Для чего нужна кнопка hold

Такая кнопка тоже присутствует не на всех приборах, полное ее название – “Data hold”. Она служит для того, чтобы зафиксировать полученные данные на дисплее. Нужное значение будет отображаться ровно до повторного нажатия этой кнопки. Кто-то считает ее бесполезной, кто-то периодически ее использует.

Похожие материалы на сайте:

• Как измерить сопротивление резистора
• Рейтинг лучших мультиметров для дома
• Цифровой мультиметр MS 8211
• Как пользоваться мультиметром для новичков

Переменные напряжения и токи — цепи переменного тока

Цепи переменного тока

Введение

Переменное напряжение – это любое напряжение, которое изменяется как по величине, так и по
полярность во времени. Напряжение может изменяться регулярным, предсказуемым образом.
образом, или напряжение может изменяться неравномерно, неповторяющимся образом с
уважение ко времени. В любом случае напряжение считается
переменное напряжение. На рисунке ниже показано переменное напряжение, которое
изменяется закономерным образом во времени.

Пилообразный сигнал напряжения.

Переменный ток – это любой ток, который изменяется как по величине, так и по
направление. Как и в случае с переменным напряжением, ограничений по скорости нет.
изменения или формы волны. Переменный ток — это просто ток, который
меняет величину и направление во времени.

Переменные токи и напряжения широко используются для распределения электроэнергии.
сила. Однако использование переменных напряжений и токов простирается далеко
помимо распределения электроэнергии. Все электронные коммуникации
системы, электронно-вычислительные машины и электронные измерительные системы требуют
переменные токи и напряжения, а также постоянные напряжения и токи.
При переменном напряжении и токе подается электроэнергия для работы других
устройства, AC (обозначение «AC» обычно используется для обозначения либо
переменное напряжение или ток, или и то, и другое) обычно производится огромными
альтернаторы (генераторы переменного тока), эксплуатируемые энергетическими компаниями. Электронные устройства
также может использоваться для получения переменного напряжения и тока. В этом случае источник
переменного напряжения и тока представляет собой цепь, называемую
осциллятор . Генератор представляет собой электронную схему, которая преобразует постоянный ток
в переменный ток.

Частота и период

Постоянные напряжения и токи легко определяются по величине. Переменное напряжение
и токи, однако, не могут быть точно определены только с точки зрения величины.
Все переменные напряжения и токи имеют три характеристики:
амплитуда , частота и фаза . Этот раздел касается
с частотной характеристикой переменного напряжения и тока.

Было заявлено, что любое напряжение или ток, которые меняют полярность или направление
считается АС. Однако подавляющее большинство всех напряжений переменного тока и
токи изменяются по величине и направлению с заданной скоростью. Это,
напряжение переменного тока возрастает до максимального значения, уменьшается от максимума до нуля, затем
возрастает до максимального значения противоположной полярности и снова уменьшается до нуля.
Он постоянно повторяет этот процесс.

Цикл переменного напряжения или тока состоит из одного полного
переход от некоторой точки на сигнале переменного тока к той же точке на
по форме волны переменного тока . Например, один цикл сигнала переменного тока на рисунке
выше, может быть измерен между точками a и d, b и e или c и f.

Количество циклов в секунду определяется как частота переменного тока.
напряжение или ток. Например, общая частота линии электропередач в США
Состояния составляет 60 циклов в секунду (cps), в то время как частота радио
радиовещательная станция может быть 10 ⁶ cps. Телевизионные станции
работают на частотах порядка 10 ⁸ имп/с.

Теперь можно записать некоторые фундаментальные математические соотношения, касающиеся
частоты ко времени одного цикла. Поскольку частота равна циклам в секунду,
следует, что

где
T — время одного цикла (периода), сек
f — частота, имп/с или герц (Гц)

Когда время одного цикла известно, частота находится по формуле

Синусоидальные напряжения и токи

Уникальной формой волны переменного напряжения или тока является синусоида. В предыдущем
разделах было заявлено, что переменное напряжение или ток могут иметь
любая форма волны. Это действительно так, но сам этот факт может сделать математическую
анализ цепей переменного тока весьма трудоемок. Однако это может быть
показано математически и продемонстрировано графически, что любая форма волны,
какой бы нерегулярной она ни была, состоит из различных комбинаций синусоидальных
формы волны . Таким образом, уникальной особенностью синусоиды является то, что она
является основным для всех напряжений и токов переменного тока!

В синусоиде один полный цикл представлен 360° или 2π.
радианы. Следовательно, если период синусоиды равен 0,2 с, то каждый градус
цикл составляет 0,556 мс. В любой момент мгновенное значение
синусоида равна произведению максимального значения синусоиды и
синус угла, соответствующего времени. Уравнение для синусоиды
напряжение

где θ — любой угол.

Уравнение для синусоиды тока записывается аналогичным образом.

На рисунке ниже представлена ​​синусоида напряжения, показывающая замену углового
измерять время в градусах и радианах.

Синусоида напряжения.

В дополнение к графическому представлению синусоиды, как в
На рисунке выше синусоида может быть представлена ​​радиус-вектором или вектором .

Вектор имеет постоянную величину, равную максимальному значению синуса
волны, а мгновенное значение синусоиды является произведением
вектор и синус угла между вектором и началом координат. Фазор
представление чрезвычайно полезно при сложении и вычитании чередующихся
напряжения и токи. На рисунке ниже показано векторное представление для
синусоида рисунка выше.

Векторное представление синусоиды напряжения, показывающее мгновенные значения при 28°, 70° и 225°.

Обсуждение векторного представления синусоидальных волн логически приводит к другому
полезная концепция. Угловая скорость обычно связана с вращением
техника. Однако вектор, представляющий синусоидальную волну, можно визуализировать как
вращающийся вектор, и как таковой он тоже имеет угловую скорость. Как указано в
на рисунке выше положительное направление вращения против часовой стрелки (ccw).

Скорость есть отношение расстояния ко времени. Угловая скорость синуса
волна — это «расстояние» одного цикла в радианах, деленное на период
синусоида. Угловая скорость представлена ​​строчной омега ( ω ).

Однако T = 1/ f . Если это значение T заменить
в приведенное выше уравнение, то

Уравнения для синусоиды напряжения
и синусоида тока может быть
переписано в терминах приведенного выше уравнения. Угловая скорость синуса
волна является константой, и конкретный угол синусоиды в любой момент времени
является прямой функцией времени. Следовательно, если угловую скорость умножить
произведением времени в секундах является угол в радианах.

Уравнения для синусоиды напряжения
и синусоида тока, когда радиан
используется мера, пишутся

Фазовый угол и разность фаз

Было отмечено, что все переменные напряжения и токи имеют три характеристики;
частота, амплитуда и фаза. В этом разделе фазовые характеристики
будет обсуждаться синусоида.

Форма сигнала напряжения.

В уравнении синусоиды независимой переменной является время. В обоих
представления синусоиды в виде графика или вектора, угловое обозначение
было заменено на время. Это должно быть видно из уравнения
синусоиду, что все синусоиды имеют нулевое значение в момент, когда угловой
эквивалент времени равен нулю. Синусоиду принято представлять в виде
начиная с 0°. Однако в равной степени допустимо рассматривать синус
волна начинается в любой другой точке своего цикла. На рисунке выше показано
синусоидальная волна напряжения, которая не равна нулю в начале своего цикла.

Когда считается, что синусоида начинается с некоторой величины, отличной от нуля,
этот факт должен быть указан в уравнении волны. Угловой
смещение волны от 0° до точки на ее цикле, где волна
считается началом его фазового угла. Например, на рисунке
выше θ — фазовый угол волны.

Уравнение для формы сигнала напряжения на рисунке выше записывается

На рисунке ниже показана синусоида тока, описываемая уравнением

Форма волны тока.

В цепях переменного тока, которые содержат емкость, индуктивность или и то, и другое, фазовые углы
тока и напряжения могут отличаться друг от друга. То есть ток в
схема может достигать максимума или минимума в разное время, чем напряжение.
Эта разница во времени между переменными величинами называется
разность фаз и выражается в градусах. Разность фаз может
также выразить временной сдвиг между волнами разных частот
присутствующие в одной цепи.

Должно быть очевидно, что разность фаз между синусоидами разных
частоты постоянно меняются. Однако часто бывает удобно выразить
разность фаз между сигналами разных частот на некотором
конкретный момент времени. При чередовании величин одной и той же частоты
достижения положительных максимумов (или любого другого удобного ориентира на цикле)
в тот же момент говорят, что количества равны в фазе : фаза
разница между ними 0°.

На рисунке ниже показаны два фазовращателя одной частоты, смещенные друг относительно друга.
на θ °. v ₁ считается ведущим
v ₂ по θ ° (вращение против часовой стрелки
фазоры, как отмечалось ранее, является положительным направлением).

Две векторные величины одной частоты.

Уравнения для напряжений в ₁ и в ₂ в
рисунок выше

Обратите внимание, что разность фаз между и ₁ и
v ₂ есть сумма углов β и α .
Можно сказать, что v ₁ опережает опорную ось на
β градусов, а v ₂ отстает от этой же ссылки на
α градусов. На рисунке ниже показаны два тока, которые находятся в
фазы друг с другом. Часть A представляет собой векторное представление этих токов,
а часть B показывает токи в виде синусоид.

Два синфазных тока.

Среднее значение синусоиды

Среднее значение любого тока или напряжения – это значение, которое было бы
показан измерителем постоянного тока. Это понятие имеет особое значение в электронике,
поскольку многие напряжения и токи представляют собой комбинации постоянного тока и синусоид.
понятие средних значений имеет особое значение в схемах выпрямителей.

Среднее значение любой кривой — это площадь, ограниченная кривой, разделенная
по основанию кривой. На рисунке ниже показан один цикл прямоугольного импульса
напряжения, и он иллюстрирует среднее значение этого импульса за один цикл .

Среднее значение импульса.

Очевидно, что среднее значение синусоиды за полный цикл равно
ноль, так как среднее значение одной половины цикла точно равно, но противоположно
в полярности к среднему значению другой половины. Среднее значение синусоиды
обычно получают, предполагая, что оно было исправлено. То есть оба
половинки сигнала считаются положительными. Выпрямленная синусоида
показано на рисунке ниже.

Выпрямленная синусоида.

Расчет среднего значения синусоиды осуществляется с помощью
интегральное исчисление. Этот процесс дает среднее значение кривой от 0 до
π радиан. Это среднее значение также является значением синусоиды за полный цикл.
цикла, и его часто называют средним выпрямленным значением .
Среднее выпрямленное значение напряжения равно

Среднее выпрямленное значение синусоиды тока равно

Эффективное значение синусоиды

Эффективное значение сигнала тока или напряжения – это значение, которое
рассеивать ту же мощность, что и , численно равный постоянного тока или напряжения.
Например, переменный ток с эффективным значением 2 ампера рассеивает точно такое же
мощность как 2-ампер постоянного тока. Обратите внимание, что форма волны не учитывается.
переменного тока; мы просто утверждаем, что эффективный ток 2 ампер переменного тока
развивает ту же мощность, что и 2-амперный постоянный ток. Короче говоря, эффективное значение
определяется в терминах рассеиваемой мощности.

Эффективное значение часто называют среднеквадратичным значением (rms).
Эффективные значения синусоиды равны

Обратите внимание, что строчные буквы используются для обозначения мгновенных значений
ток или напряжение всякий раз, когда ток или напряжение изменяются во времени.
Определенные значения тока или напряжения указываются заглавными буквами.
( В _макс , I _макс и т.д.).

Пиковое напряжение переменного тока в зависимости от размаха напряжения в зависимости от среднеквадратичного значения напряжения

Обновлено на 2022 год.

Ключевые выводы

• Узнайте, как рассчитать пиковое напряжение переменного тока.

• Получите более полное представление о важности пикового напряжения переменного тока для общей схемы.

• Узнайте, как различать пиковое напряжение переменного тока, размах напряжения и среднеквадратичное значение напряжения.

Проверка пикового напряжения переменного тока на распределительной подстанции.

Заслуга открытия электрического заряда принадлежит грекам, и это открытие датируется 2600 лет назад. Электрический заряд также называют статическим электричеством или инертным электричеством. На протяжении нескольких тысячелетий люди обладали неутолимой страстью к молнии и электричеству. От эксперимента Бенджамина Франклина с воздушным змеем в 1752 году до изобретения Вольтой батареи в 1800 году и изобретения электрической лампочки Томасом Эдисоном в 1879 году — это очарование неоспоримо.

Перенесемся в наши дни, и все еще есть желание понять, использовать и эффективно использовать электричество. Это понятно, поскольку почти каждое устройство, которое мы используем, зависит от той или иной формы питания или электрического заряда. Однако не все источники электроэнергии совместимы с каждой конструкцией устройства. По мере того, как наши знания и понимание электричества увеличивались, росли и наши потребности в электроэнергии.

Имея это в виду, наши проекты основаны на нашей способности точно оценивать как электрические ограничения, так и требования к мощности. Это включает в себя возможность расчета таких параметров, как пиковое напряжение переменного тока. Среднеквадратичное значение напряжения и среднеквадратичное значение или значение напряжения являются представлениями средней мощности, среднего значения и пикового значения для спектра напряжения переменного тока или формы сигнала переменного тока. Дополнительные элементы напряжения, такие как синусоидальное напряжение, расчет мгновенных значений или эффективного значения для измерения среднеквадратичного значения, а также максимальное значение, могут помочь в понимании истинного среднеквадратичного значения для вашей следующей цепи переменного тока или источника питания переменного тока.

Что такое напряжение?

Напряжение — это электрический потенциал в цепи, обеспечивающий возможность протекания тока. Но само по себе наличие напряжения в цепи не означает, что в цепи присутствует ток. Чтобы ток протекал в цепи, цепь должна быть завершена (замкнутый путь).

Таким образом, напряжение обеспечивает потенциал для присутствия тока в цепи, но ток течет только при наличии завершенного или замкнутого пути. Это связано с тем, что напряжение обеспечивает силу, которая толкает или перемещает электроны внутри цепи, когда путь завершен.

Например, в электрической розетке не течет ток, если к ней не подключено устройство. Однако электрический потенциал или напряжение все еще присутствует. Как только мы подключаем устройство и замыкаем цепь, включив его, напряжение становится активным, и в устройстве протекает ток.

Пиковое напряжение переменного тока

Для каждого электронного устройства требуется источник питания, полностью совместимый с его конструкцией. Некоторые устройства используют постоянный ток, тогда как другие устройства используют переменный ток. Существуют также устройства, такие как персональные компьютеры, которые используют постоянный ток, преобразованный из электрических розеток переменного тока. В любом случае существуют параметры, которым должен соответствовать этот источник электроэнергии, чтобы устройство функционировало.

Необходимость различать максимальное или пиковое напряжение и среднеквадратичное (среднеквадратичное) или среднее напряжение имеет первостепенное значение как для конструкции, так и для функциональности. Одним из таких параметров является пиковое напряжение переменного тока. Как вы можете себе представить, использование напряжения, превышающего расчетное устройство, несомненно, приведет к катастрофическому отказу и, возможно, к травмам или смерти. Итак, что такое пиковое напряжение переменного тока?

Как следует из названия, пиковое напряжение переменного тока — это максимальное или пиковое напряжение, которое может или будет достигать источник. Пиковое напряжение, которое мы обозначаем как VP, измеряется от горизонтальной оси (на нулевой опорной высоте) до вершины сигнала или гребня.

Пиковое напряжение переменного тока в сравнении с пиковым напряжением переменного тока

Имейте в виду, что переменный ток означает переменный ток, и это также означает, что напряжение чередуется (меняет полярность) заданное количество раз в заданный период. Возьмем, к примеру, сигнал переменного тока 60 Гц, 120 В:

Обозначение 60 Гц означает, что сигнал будет меняться от отрицательного (пикового) до положительного (пикового) напряжения 60 раз в течение одной секунды. Этот конкретный параметр напряжения называется размахом или VPP, и он не взаимозаменяем с пиковым напряжением.

Понятно, что эти параметры влияют на приложение, с которым совместимо конкретное напряжение, и, таким образом, влияют на общую функциональность. Расчет пикового напряжения переменного тока, размаха напряжения и среднеквадратичного значения напряжения имеет решающее значение.

Расчет пикового напряжения переменного тока

Мы можем рассчитать пиковое напряжение ( V _P ), используя размах напряжения ( V _PP ), среднеквадратичное значение напряжения или среднее значение напряжения. Формулы расчета V _P для синусоидальных сигналов переменного тока:

Если вы получите значение размаха напряжения ( V _PP ), вы можете рассчитать пиковое напряжение ( V _P ) по следующей формуле:

В _P = В _PP x 0,5

:

 Если вы получите среднее значение напряжения, вы можете рассчитать пиковое напряжение, используя следующую формулу:

VP = среднее напряжение x (π ÷ 2)

или

VP = среднее напряжение x 1,57

Пиковое напряжение переменного тока

, как и множество других параметров, которые мы находим в области электроники, благотворно влияет на общий дизайн и функциональность. Понимание максимального, среднего и минимального потенциала источника электроэнергии значительно повышает точность проектирования, функциональность и производительность устройства.

Пиковое напряжение переменного тока, превышающее возможности разветвителей, приведет к катастрофическому отказу.

Как показано на изображении выше, при проектировании электронных схем важно иметь возможность точно определить параметры ваших сигналов переменного тока, чтобы обеспечить адекватную защиту. Это позволяет предотвратить непредвиденные ситуации, которые могут повредить оборудование или создать угрозу для пользователей. Хотя эта статья в основном относится к переменному току, не пренебрегайте схемой постоянного тока, сигналом постоянного тока или схемами питания постоянного тока. Вам по-прежнему необходимо понимать выходную мощность, чтобы обеспечить безопасность, будь то анализ среднеквадратичного значения переменного тока, пикового значения напряжения или любых дополнительных элементов формы переменного сигнала.