Переменный ток. Действующее значение переменного тока. Мощность выделяемая в цепи переменного тока

Переме́нный ток — электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению или, в частном случае, изменяется по величине, сохраняя своё направление в электрической цепи неизменным.

Действующим (эффективным) значением силы переменного тока называют величину постоянного тока, действие которого произведёт такую же работу (тепловой или электродинамический эффект), что и рассматриваемый переменный ток за время одного периода, и которое равняется среднему значению тока за период. В современной литературе чаще используется математическое определение этой величины — среднеквадратичное значение силы переменного тока.

Иначе говоря, действующее значение тока можно определить по формуле:

.

Для гармонических колебаний тока

Где:

- амплитудное значение.

Найдем мощность, выделяемую в цепи переменного тока. Мгновенное значение мощности равно произведению мгновенных значений напряжения и тока:

. (2.17.1)

Поскольку , преобразуем формулу (2.17.1) к виду

Практический интерес имеет среднее за период колебания значение мощности. Учитывая, что = и = 0, получим:

. (2.17.2)

Это выражение можно привести к иному виду, если принять во внимание, что из векторной диаграммы следует . Поэтому

(2.17.3)

Такую же мощность развивает постоянный ток, сила которого . Величины

, (2.17.4)

называют действующими (или эффективными) значениями тока и напряжения. Все амперметры и вольтметры градуированы по действующим значениям тока и напряжения.

Выражение средней мощности (2.17.2) через действующие значения напряжения и тока имеет вид

(2.17.5)

где множитель cos φ принято называть коэффициентом мощности. Таким образом, выделяемая в цепи мощность зависит не только от напряжения и силы тока, но еще и от сдвига фаз между током и напряжением.