Сигнал в линии переменного тока

ⓘ Энциклопедия | Угловая частота — Вики ..

Исследование частотных характеристик дросселей в широком.

Local offer Физика длина скорость волна. check волновое число. гидродинамика гидромеханика длина волны период угловая частота фазовая скорость. 2.1. Спектры периодических сигналов. Кая круговая частота колебаний, δ – начальная фаза колебаний. кие колебания с циклической частотой ω. V, угловая скорость ω и радиус враще. Циклическая частота. Называют угловой круговой частотой, она отображает скорость изменения аргумента. Угловая частота измеряется в рад с. Значение фазы при. 0. t. Занятие 9. Цепи синусоидального тока. Отсюда видно, что при постоянной угловой частоте набег фазы за В этих выражениях ω t 2πf t мгновенная угловая частота колебания f t.

ГОСТ ИСО 10112 2002 Материалы.

Угловая частота круговая частота число колебаний, совершаемых за 2π секунд. Угловой частоты, где ν число колебаний в секунду, Т период. Угловая частота с видео 2. Где f частота, fc угловая частота спектра, ¯Ω значение Зависимость от угловой частоты ния угловой частоты модельного спектра Брюна.

Метод многоядерной МРТ Хабр Habr.

Ω, угловая частота, измеряется в радианах в секунду. Объяснения начинаем Размерность угловой частоты тоже радиан в секунду. Круговая частота. Циклическая частота Обучение Интернет. УГЛОВАЯ ЧАСТОТА. УГЛОВАЯ ЧАСТОТА круговая частота, число колебаний, совершаемое за 2p секунд. Угловая частота w 2pn 2p T, где n число.

Radian: перевод, произношение, транскрипция WooordHunt.

В системе СИ выражается в герцах Гц. Период и частота колебаний связаны соотношением: Циклическая или круговая частота ω 2πν. Она связана с. Слова на букву У Угловая минута секунда скорость мгновенная. Угловая частота, Существительное угловая частота угловые частоты, angular frequency. УГЛОВАЯ ЧАСТОТА Современная Энциклопедия Словари. Угловая частота, круговая частота, число полных колебаний, совершающихся при периодическом колебательном процессе за 2p единиц времени. Угловая частота гармонических колебаний вибрации. Вая скорость связана с длиной λ волны и частотой колеба циклическая частота колебаний λ π. 2 8. ω0 – угловая частота колебаний маятника. Калькулятор импеданса последовательной LC цепи. Угловая циклическая частота переменного тока. Скорость вращения радиуса вектора, т. е. изменение величины угла поворота в течение одной.

Угловая частота Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия.

Угловая частота. фаза. мгновенное значение. ВЛЭП. Далее рассмотрим все эти. Cheb2ap Документация MATLAB. Круговая угловая частота связана с циклической частотой колебаний f: ώ 2 π f. Циклическая частота f связана с периодом колебаний Т соотношением:​. Угловая частота перевод с русского на английский. Radian frequency циклическая частота круговая частота угловая скорость radian length электрическая длина, равная одному радиану. Периодические синусоидальные сигналы. Ω0 собственная угловая частота недемпфированной системы, f являются: толщина виброизолятора bT, угловая частота вынуждающей силы f 200. Скачать ГОСТ 24346 80 Вибрация. Термины и определения. Совершать колебания при заданной угловой частоте, в то время как другая 5.5 Точность измерения величины угловой частоты должна составлять ±2.

Греческий алфавит и физические величины.

Эту величину называют частотой излучения ν. Поскольку для всех электромагнитных волн скорость в вакууме с одинакова, по частоте легко. 3.4. Угловая модуляция. Фаза и мгновенная частота колебания. Ν, Частота, нейтрино, кинематический коэффициент вязкости, ω, Угловая частота, мезон, вероятность состояния, ларморова частота прецессии,. УГЛОВАЯ ЧАСТОТА это Что такое УГЛОВАЯ ЧАСТОТА?. Где ω 0 ларморова угловая частота прецессии ядра,.

Основные параметры синусоидального сигнала.

На этом рисунке изображено два сигнала (красный и синий ). Отличаются они только одним параметром – а именно начальной фазой. Начальная фаза – это фаза сигнала в начальный момент времени, то есть при t = 0. При обсуждении генератора мы приняли величину \alpha_0 равной нулю, так вот это и есть начальная фаза. Для данных графиков уравнения выглядят следующим образом:

Синий: i(t) = I_msin(wt)

Красный: i(t) = I_msin(wt + \beta)

Для второй формулы (wt + \beta) это фаза переменного тока, а \beta – это начальная фаза. Часто для упрощения расчетов принимают начальную фазу равной нулю.

Значение i(t) в любой момент времени называют мгновенным значением переменного тока. Вообще все эти термины справедливы для любых гармонических сигналов, но раз уж мы обсуждаем переменный ток, то будем придерживаться этой терминологии. Максимальное значение функции sin(x) равно 1, соответственно, максимальная величина тока в нашем случае будет равна I_m – амплитудному значению.

Следующий параметр сигнала – циклическая частота переменного тока w – она, в свою очередь, определяется следующим образом:

w = 2\pi f

Где f – частота переменного тока. Для привычных нам сетей 220 В частота равна 50 Гц (это значит, что 50 периодов сигнала укладываются в 1 секунду). А период сигнала равен:

T = \frac{1}{f}

Среднее значение тока за период можно вычислить следующим образом:

I_{cp} = \frac{1}{T}\int_0^Ti(t)\,\mathrm{d}t

Эта формула представляет собой не что иное, как суммирование всех мгновенных значений переменного тока. А среднее значение синуса за период равно 0, соответственно:

I_{cp} = 0

На этом мы на сегодня и заканчиваем, надеюсь, что статья получилась понятной. В скором времени мы продолжим познавательную деятельность в рамках нашего нового курса, так что следите за обновлениями

Почему переменный ток используется чаще

Выше мы уже говорили о том, почему переменный ток в настоящее время используется чаще, чем постоянный. И все же, давайте рассмотрим этот вопрос подробнее.

Споры о том, какой же ток в использовании лучше идет со времен открытий в области электричества. Существует даже такое понятие, как «война токов» — противоборство Томаса Эдисона и Николы Теслы за использование одного из видов тока. Борьба между последователями этих великих ученых просуществовала вплоть до 2007 года, когда город Нью-Йорк перевели на переменный ток с постоянного.

Самая главная причина, по которой переменный ток используется чаще – это возможность передавать его на большие расстояния с минимальными потерями. Чем больше расстояние между источником тока и конечным потребителем, тем больше сопротивление проводов и тепловые потери на их нагрев.

Для того, чтобы получить максимальную мощность необходимо увеличивать либо толщину проводов (и уменьшать тем самым сопротивление), либо увеличивать напряжение.

В системах переменного тока можно увеличивать напряжение при минимальной толщине проводов тем самым сокращая стоимость электрических линий. Для систем с постоянным током доступных и эффективных способов увеличивать напряжение не существует и поэтому для таких сетей необходимо либо увеличивать толщину проводников, либо строить большое количество мелких электростанций. Оба этих способа являются дорогостоящими и существенно увеличивают стоимость электроэнергии в сравнении с сетями переменного тока.

При помощи электротрансформаторов напряжение переменного тока эффективно (с КПД до 99%) можно изменять в любую сторону от минимальных до максимальных значений, что тоже является одним из важных преимуществ сетей переменного тока. Применение трехфазной системы переменного тока еще больше увеличивает эффективность, а механизмы, например, двигатели, которые работают в электросетях переменного тока намного меньше, дешевле и проще в обслуживании, чем двигатели постоянного тока.

Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что использование переменного тока выгодно в больших сетях и при передаче электрической энергии на большие расстояния, а для точной и эффективной работы электронных приборов и для автономных устройств целесообразно использовать постоянный ток.

Что такое электрический ток простыми словами

Что такое короткое замыкание по-простому?

Какие существуют виды источников электрического тока?

Сколько электроэнергии потребляют бытовые приборы, способы вычисления, таблица

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Что такое фазное и линейное напряжение?

Фазовые системы

Один этап

Однофазный ток чаще всего используется населением. В нем используются два проводника: фаза и нейтраль (обычно подключены к земле на последнем трансформаторе, как нейтраль трехфазного тока).

Три фазы

Только многофазные генераторы могут обеспечивать высокую мощность. Это трехфазный ток, который используется для промышленного производства электроэнергии. Трехфазный источник питания использует четыре кабеля, по одному для каждой из трех фаз и один кабель для нейтрали. Каждый из трех фаз кабеля пересекается переменного тока синусоидальной волны сдвинуты по фазе на 2 /3 радианπ{\ displaystyle \ pi} ( 120  градусов) относительно двух других кабелей. Нейтраль обычно соединяется с землей в начале, поэтому это не кабель передачи, по прибытии она просто воссоздается путем соединения звездой трехфазных вторичных обмоток низковольтного распределительного трансформатора (230/400 вольт). . Эта нейтраль снова подключается к земле там, где это необходимо.

Фазный ток представляет собой ток , протекающий через фазу приемника.
J{\ displaystyle J}

Линия тока ток через линию.
я{\ displaystyle I}

A, B и C – названия трех линий. N – нейтраль в случае соединения звездой. В случае соединения треугольником нейтрали нет.

Если приемник подключен звездой (также называется Y) .
яКзнак равноJГОД{\ displaystyle I _ {\ text {A}} = J _ {\ text {AN}}}

Если ресивер подключен по дельте (также называется ) ,.
Δ{\ displaystyle \ Delta}яКзнак равно3JABе(-jπ6){\ displaystyle I _ {\ text {A}} = {\ sqrt {3}} J _ {\ text {AB}} e ^ {(- j {\ frac {\ pi} {6}})}}

Исторический

Во Франции, Люсьен Гаулард изобрел трансформатор ( патент на7 ноября 1882 г.). Синхронная машина была изобретена в США физик Никола Тесла (патент подачи1 – го мая 1888). Эти два изобретения позволяют преодолеть ограничения, налагаемые использованием постоянного тока для распределения электроэнергии, рекомендованным Томасом Эдисоном, который зарегистрировал многочисленные патенты на эту технологию (и имел распределительные сети постоянного тока).

Преимущества, обеспечиваемые транспортировкой и распределением электроэнергии переменным током, неоспоримы. Промышленник Джордж Вестингауз , обладатель патентов, в конце концов ввел его в Соединенных Штатах.

Токи высокой частоты

ТВЧ – такова их аббревиатура, используются для плавки металлов, закалки поверхности металлических изделий. ТВЧ – это токи, имеющие частоту более 10 кГц. В индукционных печах используют ТВЧ, помещая проводник внутрь обмотки, через которую пропускают ТВЧ. Под их воздействием возникающие в проводнике вихревые токи разогревают его. Регулируя силу ТВЧ, контролируют температуру и скорость нагрева.

Интересно. Расплавляемый металл может быть подвешен в вакууме с помощью магнитного поля. Для него не нужен тигель (специальный ковш для нагрева). Так получают очень чистые вещества.

Плюсы использования ТВЧ в разных случаях:

  • быстрый нагрев при ковке и прокате металла;
  • оптимальный температурный режим для пайки или сварки деталей;
  • расплав даже очень тугоплавких сплавов;
  • приготовление пищи в микроволновых печах;
  • дарсонвализация в медицине.

Получают ТВЧ с помощью установок, включающих в свой состав колебательный контур, или электромашинных генераторов. У статора и ротора генераторов на сторонах, обращённых друг другу, нанесены зубцы. Их взаимное движение порождает пульсацию магнитного поля. Частота на выходе тем больше, чем больше произведение числа зубцов ротора на частоту его вращения.

Взаимосвязь частоты и работы электрооборудования

Частота тока – это один из параметров электроэнергии, который влияет на стабильную работу электроустановок и оборудования. При поставке энергии потребителю этот параметр строго контролируется, так же, как и напряжение.

Нить взаимосвязи выражается формулой номинального количества оборотов в минуту для вращающихся машин. КПД (коэффициент полезного действия) заложен в самой конструкции агрегатов. Он максимален при:

n = 60f/p,

где:

  • n – количество об./мин.;
  • f – частота;
  • p – количество пар полюсов.

Количество оборотов турбины генераторов напрямую связано с частотой вырабатываемого переменного тока, полученная частота отвечает за оптимальный режим вращения электродвигателя потребителя. При снижении частоты в сети обороты машины снижаются автоматически. Происходит перегрузка на валу, и страдает двигатель.

В то же время технологическая линия, в которую он передаёт энергию вращения, также терпит изменения в работе:

  • изменяется скорость движения конвейера, что влечёт за собой сбой технологического процесса и брак в итоге;
  • снижаются мощность и частота вращения насосов, вентиляторов, что приводит к нестабильной работе систем, в которых они установлены;
  • снижение частоты в энергосистеме на 1% приводит к падению общей мощности на нагрузке до 2%.

Для контроля этого важного электрического параметра применяют частотомеры

Внимание! Снижение частоты на 10-15% вызывает падение производительности механизмов даже на самой электростанции до нуля. При частоте тока в сети 50 Гц (критической величиной являются 45 Гц) происходит лавинный спад

Синусоидальные переменные токи

Пример синусоидальных сигналов.

Синусоидальный переменный ток – это синусоидальный сигнал однородной величины с током (выраженным в амперах ). Строго говоря, его постоянная составляющая должна быть равна нулю, чтобы квалифицировать его как переменный, поэтому синусоида будет иметь среднее значение, равное нулю.

С математической точки зрения

Мгновенное значение напряжения описывается уравнением вида:

u ( t ) = u ⋅sin ( ωt )

или

  • u – амплитуда сигнала, пиковое напряжение, в вольтах (В),
  • ω – импульс сигнала в радианах в секунду (рад⋅с -1 ), определяемый как ω = 2⋅π⋅ ƒ = 2⋅π / T ƒ – частота сигнала в герцах (Гц), T – период сигнала в секундах (с).

Сила тока имеет уравнение вида:

i ( t ) = i sin ( ωt + φ )

или

  • i – амплитуда сигнала в амперах (А),
  • φ – фазовый сдвиг или фаза в начале координат, выраженная в радианах.

Строго говоря, синусоидальный переменный ток имеет столько же времени ( T / 2) как положительного, так и отрицательного, что означает, что его постоянная составляющая равна нулю. Таким образом, синусоида колеблется сбалансированным образом около 0, подразумевая (математически) средние значения u и i, равные нулю, и действующие значения (электрически)

  • Uзнак равноты2{\ displaystyle \ mathrm {U} = {\ frac {u_ {0}} {\ sqrt {2}}}},
  • язнак равноя3{\ displaystyle \ mathrm {I} = {\ frac {i_ {0}} {\ sqrt {3}}}}.

Рассмотрим два сигнала на рисунке напротив. Эти два сигнала считаются идентичными, но не совпадают по фазе на π (полупериод). Следовательно, между их двумя уравнениями есть только фазовый сдвиг (или фаза в начале координат), который отличается.

На самом деле важно то, что разность фаз в начале координат равна φ blue – φ red = k π, где k – нечетное целое число, поскольку такой фазовый сдвиг (π радиан, соответствующий 180  градусам ) соответствует сместите d ‘на пол-оборота тригонометрической окружности. Поэтому мы связываем с одним сигналом противоположное значение другого, потому что sin ( x + k ⋅π) = – sin ( x )

Когда синий сигнал на максимуме, красный на минимуме, и наоборот

Обратите внимание, что два сигнала противоположны, то есть симметричны относительно оси x.

Немного истории

Идея передачи сигналов управления по проводам питания не нова. Еще в 30-х годах прошлого столетия проводились смелые эксперименты по передаче таких сигналов по проводам силовой сети города. Полученные результаты были не очень впечатляющими, но не стоит забывать о том, что в те времена царствовала ламповая техника и элементная база была не столь разнообразна. Ко всем проблемам технического толка добавлялись и организационные: не было единого стандарта — каждый разработчик делал всё под себя: использовались разные частоты и модуляции. Всё это сдерживало развитие данной отрасли связи.

Приложения

Постоянный ток

Электротехника

Производство
  • Электростанция

    • Ветряная турбина
    • Приливная турбина
    • Ядерная
    • Фотоэлектрические
    • Термодинамика
    • Когенерация
    • Микрокогенерация
    • Тригенерация
    • Децентрализованная генерация
    • Виртуальная электростанция
  • Генератор
  • Русловая гидроэлектростанция
Транспорт и распространение
  • Электрооборудование высокого напряжения
  • Электрический кабель

    высокое напряжение

  • Электрический счетчик
  • Контактор
  • Переменный ток
  • Постоянный ток высокого напряжения
  • Трехфазный ток
  • Сброс электрической нагрузки
  • Отмена потребления
  • Электропровод
  • Частоты промышленных токов
  • Менеджер транспортной сети
  • Электрическое соединение
  • Шина
  • Линия высокого напряжения
  • Linky
  • Контроль спроса на энергию
  • Фаза
  • Электрический столб
  • Электрический пилон
  • Нейтральная система
  • Электрическая сеть
  • Разъединитель
  • Умная электросеть
  • Трансформатор

    • Текущий
    • измерение
    • мощность
    • Напряжения
Уход
  • Электрическое отопление
  • Электролиз
  • Силовая электроника
  • Электрическая машина
Безопасность
  • Планка земли
  • Кабельный тракт
  • Допустимый постоянный ток
  • Автоматический выключатель
  • Автоматический выключатель высокого напряжения
  • Повышение потенциала Земли
  • Защитный провод
  • Предохранитель
  • Эквипотенциальное соединение
  • Связь с Землей
  • Ограничитель перенапряжения
  • Молниеотвод
  • Земля хорошо
  • земля
  • Бесконтактный тестер отсутствия напряжения
  • Automatique
  • Электричество
  • Электрохимия
  • Электромагнетизм
  • Электронный
  • Робототехника
  • Обработка сигнала
  • Физический портал
  • Портал электричества и электроники
  • Энергетический портал

Преимущества

В отличие от постоянного тока, переменный ток может изменять свои характеристики (напряжение и ток) с помощью обмоточного трансформатора , сохраняя передаваемую мощность. Но как только появляется постоянная составляющая, которой нельзя пренебречь, трансформатор больше не подходит.

Благодаря трансформатору, меньшая сила тока, передаваемого по высоковольтным распределительным сетям , снижает потери из-за эффекта Джоуля при той же передаваемой мгновенной p . Например, если напряжение u увеличивается в 10 раз, значение интенсивности делится на такую ​​же величину, поскольку мгновенное значение мощности равно:

р ( т ) = и ( т ) × я ( т )

Разделив на 10 силу переносимого тока I , можно разделить на 100 потери из-за сопротивления электрических кабелей, при этом рассеиваемая мощность (в ваттах ) на сопротивлении пропорциональна квадрату силы тока:

P = RI 2

Затем для распределения напряжение понижается, чтобы обеспечить напряжение, соответствующее потребностям пользователя.

Нормирующий преобразователь

При измерении физической величины (температуры, влажности, загазованности, pH и др.) датчики преобразуют её значение в ток, напряжение, сопротивление, ёмкость и т.д. (в зависимости от принципа работы датчика). Для того, чтобы привести выходной сигнал датчика к унифицированному сигналу используют нормирующие преобразователи.

Нормирующий преобразователь — устройство, приводящее сигнал первичного преобразователя к унифицированному сигналу тока или напряжения.

Так выглядит датчик температуры с нормирующим преобразователем:

   Tags: Промышленная автоматика, сигнал 0-10 В, сигнал 4-20 мА, унифицированные сигналы

Параметры телефонной линии при измерении

Параметры телефонной линии, при которых обеспечиваются указанные в документации скорости и расстояния для кабелей с диаметром жил 0.4

мм:

Сопротивление токопроводящих жил пары (шлейфа), Ом, не более278+12
Сопротивление изоляции жил по отношению к экрану, МОм, не менее5000
Рабочая емкость пары, нФ, не более (0.8 кГц)45+8
Коэффициент затухания пары, дБ, не более 100 кГц9.1
Модуль волнового сопротивления, Ом, 100 кГц145+-15
Уровень шума, дБм, нагрузка 100 Ом,50-1000 кГц, не более-40

При отклонениях параметров линии от указанных характеристик в худшую сторону , работоспособность системы возможна, но с худшими показателями.

Необходимо использовать только парные жилы, «разнопарка» недопустима.

Скрутка жил в кабеле должна быть обязательно парная.

Внимание:

Есть кабели в которых жилы скручены по четыре, в этом случае в такой скрутке можно использоватьтолько одну пару. Если вы используете и вторую пару, то обе линии будут очень сильно влиять друг на друга и будут проблемы со связью.

Измерение сопротивления линии

Самая важная характеристика кабеля это сопротивление. Измерять сопротивление нужно с обоих концов линии так:

  1. отключить линию от питающего напряжения
  2. замкнуть линию на одном конце до фильтра
  3. замерить сопротивление линии
  4. поменять щупы тестера местами и сделать еще одно измерение.
  5. сделать аналогичные измерения с другого конца линии

Все четыре измерения не должны отличаться более чем на 5%

. Измеренное сопротивление должно соответствовать данным о длине линии.

Далее, провести аналогичные измерения, замыкая линию после фильтра на разъеме, подключаемом к адаптеру. В этом случае проверяются и фильтры и кабель от фильтра до компьютера. Дополнительное сопротивление, вносимое фильтром, должно быть в границах 15-40

Ом.

Измерение шума

Вторая по важности характеристика это уровень шума в диапазоне частот 25

кГц –2500 кГц

Работа с на скоростях и дальностях, указанных в документации, обеспечивается при уровне шума не более –40

dBm .

Измерять этот параметр нужно непосредственно там, где линия подключается к компьютеру

Важно не менять рабочего положения кабеля при измерениях. Одной из причин повышенного уровня шума является прохождение кабеля вблизи от сильного источника электромагнитного излучения

Такими источниками могут быть бытовые приборы (монитор компьютера, телевизор, телефоны с источниками питания от сети 220

В и т.д.).

В программе iplncfg

(для версии3.0 x ) дляWindows сейчас есть встроенная программа позволяющая визуально посмотреть влияние различных параметров на уровень шума. Для ее вызова нужно запуститьiplncfg/ a 1 => Настройка => Утилиты =>Find noise . Изменяя положение кабеля, проверяя контакты, по программе будет видно, влияют эти изменения на шум или нет.

На концентраторе можно посмотреть шум запустив в «

Измерение затухания

Следующая по важности характеристика это затухание сигналов рабочего диапазона частот. Оценку этого параметра можно получить, измеряя затухание синусоидального сигнала частотой 100

Оценку этого параметра можно получить, измеряя затухание синусоидального сигнала частотой 100

кГц.

Причины ухудшающие качество линии

Основными причинами, нарушающими характеристики линии, являются:

  • плохие контакты (в коробках, разъемах, скрутках и т.д.)
  • подключение посторонних приборов на измеряемом участке
  • использование «лапши»

Для измерения уровня шума и затухания необходимы специальные приборы (например ALT2000 ). Они дорого стоят и требуют некоторой подготовки для адекватного использования.

Мы надеемся в ближайшее время разработать программные средства, которые позволят получить оценки этих характеристик с помощью наших адаптеров IPLN

Источник

«Токовая петля»: унифицированный аналоговый сигнал 4-20 мА

Аналоговый сигнал 4-20 мА (ещё называют «токовая петля») так же как сигнал напряжения 0-10 В используется в автоматике для получения информации от датчиков и управления различными устройствами.

По сравнению с сигналом 0-10 В сигнал 4-20 мА имеет ряд преимуществ:

  • Во-первых, токовый сигнал можно передать на большие расстояния в сравнении с  сигналом 0-10 В, в котором происходит падение напряжения на длинной линии, обусловленное сопротивлением проводников.
  • Во-вторых, легко диагностировать обрыв линии, т.к. рабочий диапазон сигнала начинается от 4 мА. Поэтому если на входе 0 мА — значит на линии обрыв.

Генератор переменного тока.

Итак, генератор – это электротехническое устройство, задачей которого является преобразование механической энергии в энергию переменного тока. Давайте рассмотрим пример:

На рисунке мы видим классический пример генератора переменного тока. Осталось разобраться, как он работает, и откуда появляется ток.

Но для начала пару слов об основных узлах. В состав генератора входит постоянный магнит (индуктор), создающий магнитное поле. Также может использоваться электромагнит. Вращающаяся рамка носит название якоря. В данном случае якорь генератора имеет только одну обмотку/рамку. Именно эта обмотка и является цепью переменного тока, то есть именно с нее в результате снимается переменный ток. Переходим к принципу работы генератора.

Магнит создает поле, вектор индукции которого B изображен на рисунке. Проводящая рамка площадью S равномерно вращается вокруг своей оси с угловой скоростью w. Поскольку рамка вращается, угол между нормалью к плоскости рамки и магнитным полем постоянно меняется. Запишем формулу для его расчета:

\alpha = wt + \alpha_0

Здесь \alpha_0 – это угол в начальный момент времени (t = 0). Примем его равным 0, таким образом:

\alpha = wt

Вспоминаем курс физики и записываем выражение для магнитного потока, проходящего через рамку:

\Phi(t) = BScos(\alpha)

Величина магнитного потока, как и угол \alpha, зависит от времени. Согласно закону Фарадея при вращении проводника в магнитном поле в нем (в проводнике) возникает ЭДС индукции, которую можно вычислить по следующей формуле:

\varepsilon = -\Phi^{\prime}(t) = BSw\medspace sin(\alpha) = BSw\medspace sin(wt)

Эта ЭДС и используется для создания тока в цепи (возникает разность потенциалов и, соответственно, начинает течь ток). Как уже видно из формулы – зависимость тока от времени будет иметь синусоидальный характер:

Именно такой сигнал (синусоидальный) и используется во всех бытовых цепях переменного тока. Давайте поподробнее остановимся на основных параметрах, а заодно рассмотрим основные формулы и зависимости.

Контроль пульсации

добавляет тон звуковой частоты в линию переменного тока. Типичные частоты от 100 Гц до 2400 Гц . Каждый район обычно имеет свою частоту, поэтому соседние районы не затронуты. Коды отправляются путем медленного включения и выключения тона. Оборудование на объекте клиента получает коды и включает и выключает оборудование клиента. Часто декодер является частью стандартного счетчика электроэнергии и управляет реле. Существуют также служебные коды, например, для установки часов счетчиков мощности на полночь.

Таким образом, коммунальное предприятие может избежать до 20% капитальных затрат на генерирующее оборудование. Это снижает затраты на электроэнергию и топливо. Легче предотвратить отключение электроэнергии и длительное отключение электроэнергии. Сети, в которых используется когенерация, могут позволить вспомогательному оборудованию потребителей, когда генераторы работают, для выработки тепла, а не электричества.

Раздражает клиентов то, что иногда код для включения оборудования теряется или отключение нагрузки неудобно или опасно. Например, во время вечеринки, опасной жары или когда на месте находится спасательное медицинское оборудование. Чтобы справиться с этими случаями, некоторое оборудование включает переключатели для предотвращения сброса нагрузки. Некоторые счетчики переключаются на более высокую тарифную ставку при щелчке «переключателя партии».

Электрический сигнал

Но что же из себя представляет электрический сигнал? Терзают меня смутные сомнения, что где-то здесь замешан электрический ток :-). Чем характеризуется электрический ток? Ну конечно же, напряжением и силой тока. Самое примечательное, что электрический ток очень удобно передавать через пространство с помощью проводов. В этом случае его скорость распространения будет равна скорости света. Хотя и электроны в проводнике движутся со скоростью всего несколько миллиметров в секунду, электрические поле охватывает сразу весь провод со скоростью света! А как вы помните, скорость света равна 300 000 километров в секунду! Поэтому, электрон на другом конце провода практически сразу придет в движение.

Заключение

Почтенный возраст токовой петли вовсе не является причиной для ее забвения. Несмотря на то, что некоторые разработчики считают этот интерфейс отжившим свое, он, тем не менее, продолжает активно развиваться. А еще необходимо понимать, что принципы работы любой, даже самой современной системы связи остаются неизменными, поскольку они базируются на фундаментальных физических законах, корректировать которые человек пока еще не научился. Это означает, что каждый разработчик должен знать основы – физику явлений в системах передачи данных, поскольку в противном случае даже самое современное оборудование будет вести себя совершенно непредсказуемым образом. И наоборот – глубокое понимание тонкостей всех процессов, происходящих в системе, позволит принять правильное решение в любой, даже самой сложной ситуации.

•••

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий