28019

TEMAT: POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO W OBWODZIE PRĄDU

PRZEMIENNEGO.

1. Wiadomości wstępne.

Prądem zmiennym nazywamy prąd o zmieniającym się w czasie natężeniu. Gdy okresowo zmienia się również kierunek piądu, prąd nazywamy plemiennym.W praktyce najczęściej stosuje się piąd o natężeniu i napięciu zmieniającym się sinusoidalnie:

1 = 1 ,sin(<at + <pi),

U = U?ńn(a)t + <fk).

Wielkości 1 oraz U nazywamy odpowiednio natężeniem i napięciem chwilowym,

natomiast U, Up - odpowiednio natężeniem i napięciem maksymalnym; <p jest fazą

początkową, a to- częstością kołową lub pulsacją:

. ² *

(5-2 I v ,

gdzie voznacza częstotliwość a T- okres.

Jeśli obwód piądu zmiennego zawiera, oprócz oporu omowrego, indukcyjność lub pojemno śc, to przebiegi napięcia i ra tężenia różnią się fazą. Przyc zyrą opóźnienia piądu względem napięcia jest zjawisko samcdndukcji, a wyprzedzenie napięcia przez prąd jest wyrokiem ładowania kondensatora. Gdy obwód składa się z oporu omowego, pojemności i indukcyjności, przesunięcie fazo wre wyraża się wizorem:

* ^

gdzie: R - opór, L- indukcyjne ść, C- pojemność.

Przesunięcie fazo wre <p między napięciem i natężeniem prądu możemy zbadać za pomocą oscyloskopu, przykładając na płytki odchylania portowego zmiany napięcia, a na płytki odchylania poziomego - zmiany piądu. Ruch plamki świetlnej na ekranie oscyloskopu jest wynikiem nałożenia się dwóch ruchów harmonicznych o tej samej częstotliwości i różnicy faz <p. Oznaczmy wychylenia chwilow* w kierunku poziomym przez x w kierunku pionowym pizez y i wychylenie maksymalne przez a. Wówrczas zmiany czasów* obu wiychyleń opisują rówmania:

x = a sin(a>t + <p), y = <2

Gdy różnica faz wynosi zero, wrtedy powyższy układ rówmań można przekształcić do postaci:

y =x.

To równanie przedstawia prostą nach^ioną pod kątem 45°. Gdy różnica fez wynosi 90°, wrówrczas z układu rówmań otrzymamy rówmanie okięgu:

X² + y² = a².

W pozostałych przypadkach figura jest elipsą której spłaszczenie zależy od różnicy faz.