VALOPSLE EFECTIVE ALE INTENSITĂŢII SI TENSIUNII / alternative'

19:05 0 Comments

într-un circuit de curent alternativ sinusoidal valorile medii ale t.e.m. şi intensităţii curentului în decurs de o perioadă sînt nule. Dacă însă în acest circuit se conectează un aparat de măsură a acestor mărimi pentru curentul alternativ, atunci el înregistrează anumite valori. Ce reprezintă în acest caz indicaţia aparatului de măsură şi care este sensul ei fizic?
26
Studiul experimental al acţiunii termice a curentului electric demonstrează că într-un conductor de rezistenţă R cantitatea de căldură disipată prin efect Joule nu depinde de sensul curentului. Deci există o astfel de valoare a intensităţii curentului continuu, incit în acelaşi interval de timp valoarea medie a
cantităţii de căldură Qa = i2R ■ At degajată în cazul curentului alternativ este egală cu cantitatea de căldură Qc - I2R • At în cazul curentului continuu. Luînd în considerare (2.6), pentru căldura disipată în conductor în intervalul de timp At« T avem:
Qa = IlRAt sin2
2n
Valoarea medie a acestei mărimi se poate calcula matematic, dar este mai simplu să folosim în acest scop metoda grafică. în figura 2.4 este reprezentată dependenţa căldurii disipate într-o unitate de timp QJAt în conductorul de rezistenţă R în funcţie de timpul t. Se observă că în intervalul de timp At = T aria figurii mărginită de graficul Qa (f) este egală cu aria dreptunghiului OMNT (părţile colorate situate mai sus de linia medie I^R/l le completează pe cele albe dintre abscisă şi această linie). Aşadar, în decursul unei perioade, în conductorul parcurs de curent alternativ se degajă căldura Qa~~ iar în acelaşi
conductor parcurs de curent continuu - căldura Qc = I1 2 3RT. Din egalitatea acestor relaţii obţinem:
/ =
T
(2.7)
Mărimea I definită de relaţia (2.7) se numeşte . intensitate efectivă a curentului alternativ şi este de V2 ori mai mică decît valoarea sa maximă.
Valoarea efectivă a intensităţii curentului alternativ i este egală cu intensitatea Ia unui curent continuu, care în acelaşi interval de timp, de o perioadă, produce într-un conductor un efect termic echivalent cu cel produs de curentul alternativ.
Fig. 2.4
Deoarece U = IR, rezultă că tensiunea curentului alternativ u de asemenea este caracterizată de o valoare efectivă, şi anume:
U =
V2'
(2.8)
Menţionăm că aparatele de măsură folosite în circuitele de curent alternativ întotdeauna indică valorile efective ale mărimilor electrice măsurate.
© Verificaţi-vă cunoştinţele
1. Cum se defineşte valoarea efectivă a intensităţii curentului alternativ?
2. Cum se exprimă valorile efective ale intensităţii şi tensiunii alternative prin valorile maxime respective?
3. Determinaţi valoarea maximă a tensiunii din reţeaua de curent alternativ, dacă voltmetrul indică valoarea de 220 V.
4. La trecerea curentului alternativ de frecvenţă v = 50 Hz printr-un conductor cu rezistenţa de 400 O, în fiecare perioadă se degajă o cantitate de căldură de 16 J. Care este valoarea maximă şi cea efectivă a intensităţii curentului?