CCI20111111059

Wartość kąta a możemy wyrazić za pomocą prędkości kątowej a = co t. Po podstawieniu do wzoru (5-2) otrzymamy

e = E_m sin co t    (.5-3)

W tej postaci podaje się zwykle wartości chwilowe wielkości zmieniających się sinusoidalnie.

Prześledźmy przebieg zmienności s.em. indukującej się w zwoju w ciągu jednego obrotu magneśnicy. Zacznijmy od chwili t = 0, odpowiadającej położeniu poziomemu magneśnicy (rys. ^c-2) a = = co t = 0, w tym położeniu linie pola magnetycznego nie przecinają jeszcze boków zwoju w tworniku (stojanie), a więc e = 0. Po

Rys. 5-5. Wykres s. em. indukującej się w prądnicy w ciągu jednego obrotu magneśnicy

upływie t_x sekund magneśnica obróci się o kąt a_x = co tj, wartość chwilowa s.em. e₁ = E_m sin co t_u przebieg zmienności s.em. ujmujemy na wykresie 5-5. (Zwrot indukującej się s.em. określa reguła prawej dłoni). Przy dalszym obracaniu się magneśnicy dla kąta a =90° boki zwoju będą przecinane przez linie pola o największej wartości indukcji B_m i s.em. osiągnie wartość największą, ponieważ a₂ = co t₂ = 90°, to sin co t₂ = sin 90° = 1, więc e = E_m.

Przy dalszym obrocie magneśnicy po przekroczeniu kąta 90° wartości s.em. będą się zmniejszały, dla a₃ = co t₃ wartość s.em. e₃ = = E_m sin co t₃. Dla kąta a₄ = 180°, s.em. przybiera wartość zerową. Przy dalszym obrocie magneśnicy bok 1 zwoju znajdzie się w zasięgu bieguna S, a bok 2 — w zasięgu bieguna N, wobec czego zmieni się zwrot s.em. indukującej się w bokach zwoju, dla kąta a₅ = = co t_s, wartość chwilowa s.em. e₅ = — l£_m sin co t₅, dla a₆ = 270° wartość chwilowa s.em. osiąga największą wartość ujemną e_s — — — E_m. Przy dalszym obrocie magneśnicy wartości chwilowe bezwzględne s.em. będą malały i z chwilą powrotu magneśnicy do położenia wyjściowego (a = 360° = 0) s.em. ponownie przybiera wartość zerową. Przy następnych obrotach magneśnicy wartości chwilowe s.em. indukującej się będą się zmieniały w tej samej kolejności.

Uzyskiwana w rozpatrzonym przykładzie s.em. jest znikomo mała. Dla wytwarzania s.em. o dużych wartościach i do zasilania sieci elektrycznych stosuje się prądnice prądu sinusoidalnie zmiennego zawierające uzwojenia twornika o dużej liczbie zezwojów. Wyprowadzone z prądnicy końcówki uzwojenia przyłączone są do zacisków prądnicy. Jeżeli do tych zacisków przyłączymy opornik R, to wytworzy się zamknięty obwód elektryczny, w którym popłynie prąd o przebiegu również sinusoidalnym.

Największa wartość chwilowa dodatn'a lub ujemna, jaką osiąga wielkość sinusoidalnie zmienna, nazywa się wartością szczytową lub amplitudą. Wartości szczytowe oznacza się literami dużymi ze wskaźnikiem m, np. E_m, TJ_m, I_m.

5.2. Okres. Częstotliwość

Czas, po upływie którego powtarzają się ponownie wartości chwilowe s.em., napięcia i prądu, nosi nazwę okresu prądu zmiennego i oznaczany jest literą T (rys. 5-5). Ogół zmian, jakie zachodzą w ciągu okresu, jest to tzw. cykl prądu przemiennego. Liczbę cykli w ciągu sekundy, czyli odwrotność okresu, nazywa się częstotliwością prądu zmiennego (oznaczenie /).

^{albo T =} y    ^(5_4)

Jednostką częstotliwości jest tzw. herc, albo cykl na sekundę (oznaczenia Hz lub c/s). ¹)

Częstotliwość należy odróżniać od liczby zmian zwrotu prądu na sekundę, która jest dwukrotnie większa od częstotliwości.

119

1

Heinrich Hertz — fizyk niemiecki (1857—1894).