Основные характеристики переменных токов и напряжений

Мгновенными значениями напряжений, токов и других физических величин называются соответствующие функции времени. Мгновенные значения обозначают маленькими буквами, например, ,..., или ,....

Действующим значением периодического напряжения называется число

, здесь и далее T – период колебаний.

Аналогично определяются действующие значения других периодических величин. Действующие значения обозначаются большими буквами.

Физический смысл действующих значений можно определить так.

Если мы подключаем резистор R к источнику переменного напряжения с действующим значением U, то в нем выделяется такая же средняя мощность, как и при подключении этого резистора к источнику постоянного напряжения U.

Если мы пропускаем через резистор R переменный ток с действующим значением I, то в нем выделяется такая же средняя мощность, как и при пропускании через него постоянного тока I.

Средним значением периодического напряжения называется число

.

Аналогично определяются средние значения других периодических величин. Среднее значение периодической физической величины называют также ее постоянной составляющей.

Замечание. Средним значением синусоиды, однако, обычно называют среднее значение ее модуля.

ВНИМАНИЕ! Законы Кирхгофа выполняются для мгновенных и средних значений напряжений и токов, но не для действующих!

Действующие значения токов и напряжений показывают измерительные приборы электромагнитной системы. Стрелка таких приборов прикреплена к стальному сердечнику, который втягивается в неподвижную катушку с током. Как правило, эти приборы применяются для измерения синусоидальных напряжений и токов.

На шкале прибора электромагнитная система отмечается значком

.

Средние значения токов и напряжений показывают приборы магнитоэлектрической системы. Стрелка таких приборов прикреплена к катушке с током, помещенной в магнитное поле постоянного магнита. Как правило, эти приборы применяются для измерения постоянных или медленно изменяющихся напряжений и токов.

На шкале прибора магнитоэлектрическая система отмечается значком

.

Цифровые приборы обычно имеют два основных режима работы, один из которых предназначен для измерения постоянных величин, второй – для измерения действующих значений синусоидальных величин.

Для измерения средних значений переменных напряжений и токов, а также действующих значений несинусоидальных напряжений и токов нужно изучить паспорт прибора и узнать, допускает ли он такие измерения. Нужно учитывать также частотные ограничения измерительных приборов.

Пределом измерения прибора называется максимальное значение измеряемой величины, которое может показать прибор.

Ценой деления прибора называется минимальная разность значений измеряемой величины, которую может показать прибор.

Классом точности прибора называется максимально допустимая приведенная погрешность прибора, то есть, отношение максимально допустимой абсолютной погрешности к пределу измерения.

Тема 2. Синусоидальные режимы электрических цепей