Частота тока

Частота тока

При постоянном токе поток носителей заряда не меняет своего направления с течением времени, хотя его мгновенное значение может меняться. В переменном токе ток периодически меняет направление. Количественной характеристикой этого изменения является частота тока.

Измерьте частоту тока осциллографом

Определение частоты и периода

По закону синусов колебания потока заряда происходят периодически. Длина (в секундах) одного такого цикла — это цикл переменного тока (Т).

частота тока определяется количеством циклов колебаний за 1 секунду. Другими словами, это скорость, с которой ток меняет направление. Буквенный символ частоты — f.

Связь между частотой и периодом выражается математически и определяется следующей формулой:

Также имеет место обратная зависимость:

коммуникационный цикл

В расчетах частота переменного тока измеряется в Герцах (Гц). Если ток совершает 1 цикл колебаний в секунду, то f = 1 Гц.

Важно! 50 циклов колебаний в 1 секунду соответствуют 50 Гц. Это промышленная частота русского тока.

В расчетах иногда используются угловые частоты:

единица измерения этого показателя – рад/с.

1 радиан = 360°/2π.

Некоторые распространенные диапазоны частот:

• 50-60 Гц – частота тока в энергосистеме (например, в США используется 60 Гц);
• 1-20 кГц (килогерц) – частотно-регулируемый привод;
• 16 Гц-20 кГц – звуковая частота (диапазон человеческого слуха);
• 3 кГц-3000 ГГц (гигагерц) – радиочастота.

Взаимосвязь частоты и работы электрооборудования

Схемы и электрическое оборудование предназначены для работы на фиксированных или переменных частотах.

Для электрооборудования, нормально работающего на фиксированной частоте, изменение этого показателя приведет к возникновению помех в работе. Например, двигатель с частотой 50 Гц будет работать медленнее, если частота ниже 50 Гц, и быстрее, если частота выше 50 Гц.

Читайте также статью: Как технологический процесс бурят скважину на воду на даче

Важно! Существует пропорциональная зависимость между частотой и скоростью двигателя. Отклонение частоты на один процент приведет к такому же изменению скорости двигателя.

Видео: Физика.Узнать за 2 минуты.Основные понятия.Что такое частота

Индекс частоты является одним из основных параметров оценки качества электроэнергии энергосистем. Кроме того, он показывает соответствие между выработкой и потреблением электроэнергии. Допустимое значение колебания частоты энергосистемы не должно быть выше 0,2 Гц. Кроме того, при приближении к экстремальному показателю энерговедомство немедленно принимает меры по восстановлению его до диапазона колебаний ±0,05 Гц. Хотя минимальный предел указан как 0,4 Гц. Если частота упадет более резко, может произойти лавина падений, поскольку энергосистема выйдет из строя из-за сбоев в работе собственной электростанции.

автоматическое ослабление частоты

Для предотвращения этих процессов устанавливается AFR (Automatic Frequency Offloading). При превышении электрической мощности вырабатываемой мощности и отсутствии активного резерва мощности подстанция АПЧ автоматически отключает электрооборудование согласно установленной очереди. При восстановлении частоты она автоматически включается в обратном порядке. Настройка активации ступени AFC регулируется значением частоты и временной задержкой в ​​секундах.

Важно! Согласно Правилам технической эксплуатации автоматическая частотная разгрузка не должна снижать показатель частоты ниже 45 Гц даже на самый короткий период времени.

Частотомер

Изменения частоты можно зарегистрировать с помощью частотомера. Такое оборудование проектируется с использованием различных методов измерения:

1. Дискретные счета. Для использования с цифровыми устройствами. На основе расчета количества сигналов в единицу времени;
2. Зарядите конденсатор. Средняя сила тока при зарядке конденсатора прямо пропорциональна частоте. Ток регистрируется амперметром, шкала прибора производится в Герцах;
3. Сравнение частот. Прибором, использующим этот метод, обычно является осциллограф, который сравнивает значения частоты с эталонным образцом;
4. Измеритель частоты вибрации. Они состоят из закрепленной с одной стороны тонкой металлической пластины, которая начинает вибрировать под воздействием создаваемого в устройстве электромагнитного поля. Пластинка, частота колебаний которой резонирует с частотой колебаний электромагнитного поля, будет отображать искомое значение. Данное устройство используется для измерения показателей частоты в сетях электроснабжения.

Токи высокой частоты

токи с частотой выше 100 кГц можно получить с помощью колебательных цепей или мотор-генераторов. Когда проводящий материал помещается в радиочастотное электромагнитное поле, создаваемое катушкой, генерируемые в нем вихревые токи могут вызвать значительный нагрев. В результате этого эффекта токи высокой частоты используются в промышленности для плавки и обработки деталей, медицинской технике и других областях.

Читайте также статью: Как выбрать грузинский ресторан

Видео: Урок №4. Переменное напряжение. Частота.

Видео: ⚡️#3 Переменный и постоянный ток. Частота тока. В розетке есть + и — !