2. Величины, характеризующие переменный ток

В промышленных генераторах используют много пар магнитных полюсов. От их количества прямо пропорционально зависит значение частоты переменного тока. В различных государствах пользуются переменным током разной стандартной частоты: в Соединённых Штатах Америки — \(60\) Гц, в Российской Федерации — \(50\) Гц. Это значит, что происходит изменение направления электрического тока за \(1\) секунду \(50\) раз в каждую сторону.

 

Сила тока, получаемого с помощью такого генератора, изменяется с течением времени по гармоническому закону.

 

По графику силы тока видно, что она меняется от максимального (амплитудного) значения до нуля и обратно на протяжении одного периода.

 

При вычислении работы и мощности переменного тока необходимо учитывать гармоническую зависимость от времени значений силы тока \(I(t)\) и напряжения \(U(t)\), поэтому вводятся термины «мгновенная мощность \(P(t)\)» и «средняя мощность \(P\)».

 

Для того чтобы формула средней мощности переменного тока (при наличии в электрическом контуре только сопротивления) не отличалась от формулы мощности постоянного тока (\(P = UI\)), вводятся термины «действующее значение силы тока» и «действующее значение напряжения».

Действующие значения силы переменного тока и напряжения вычисляются, соответственно, по формулам:

$I=\frac{I_m}{\sqrt{2}}$ и $U=\frac{U_m}{\sqrt{2}}$,

где \(I_m\) и \(U_m\) — амплитудные значения силы тока и напряжения соответственно.