Метод узловых и контурных уравнений Линейные электрические цепи

Из физических законов следует, что при протекании синусоидального тока i=Imsinwt  через любой линейный элемент электрической цепи напряжение на его зажимах также будет синусоидальным, и наоборот, при синусоидальном напряжении ток также будет иметь синусоидальную форму.

Из закона Ома для резистора R следует:

uR = Ri=RImsinwt=Umsinwt.

Из закона электромагнитной индукции для катушки L следует:

uL = - e = = wLImcoswt = Umsin(wt+90°).

Из закона сохранения заряда для конденсатора С следует:

uC = = Umsin(wt-90°).

Таким образом, в цепи переменного тока любой сложности напряжения и токи на всех участках будут изменяться по синусоидальному закону при условии, что источники энергии обеспечивают синусоидальную форму напряжений на их выводах.

Диапазон частот токов и напряжений, применяемых в различных отраслях современной техники, очень велик: от 10-1 Гц до 109 Гц. В электроэнергетике в качестве стандарта частоты в Европе принята частота f=50 Гц (w=2pf = 314 c-1), а в США и Канаде f = 60 Гц (w = 377 с-1), в других странах возможны оба варианта или один из них.

 Частота f = 50 Гц принята в качестве стандарта исторически на заре развития электроэнергетики и уже не соответствует сегодняшнему уровню развития техники. Оптимальной на сегодня была бы частота в диапазоне 150 – 200 Гц. Однако переход на оптимальную частоту связан с большими техническими сложностями и в ближайшее время не может быть осуществлен.

Магнитное поле в электрической машине С целью усиления и концентрации магнитного поля в электрической машине для него создается магнитная цепь. Электрическая машина состоит из двух основных частей : неподвижного статора и вращающегося ротора, выполненных соответственно в виде полого и сплошного цилиндров.
Законы Кирхгофа при расчете электрических цепей