Александр Кульский - КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

«А»:Переменный ток имеет (что естественно) свою причину. И эта причина — переменное напряжение! То есть это такое напряжение, величина и полярность которого имеют периодический характер в функции от времени. Да вот, посмотри на рисунок (рис. 2.1).

На этом графике представлены НЕ ВСЕ, но многие важнейшие характеристики переменного напряжения. Заметь, что зависимость амплитуды U a переменного напряжения от времени t носит СИНУСОИДАЛЬНЫЙ характер. То есть мы имеем дело с колебательным, ВОЛНОВЫМ процессом.

«Н»:А можно сказать, что этот волновой процесс состоит из положительных и отрицательных полуволн, отмеченных на рисунке, соответственно, плюсами и минусами в кружочках?

«А»:Безусловно, но обрати внимание на характер изменения амплитуды! В течение каждого ПЕРИОДА, то есть временного промежутка, вмещающего в себе одну отрицательную полуволну и одну положительную или, иначе говоря, ОДИН ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ПОЛУПЕРИОД и ОДИН ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ПОЛУПЕРИОД — амплитуда переменного напряжения проходит через НУЛЬ не менее (но и не более) ТРЕХ РАЗ!

Физический смысл этого такой. В точке 0 (см. рис. 2.1) никакого напряжения, а значит и тока в проводнике нет! Затем появляется ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ напряжение, достигающее своего максимума через промежуток времени t 1.

«Н»:Этот момент на временной оси соответствует точке А .

«А»:Верно! После этого, в течение временного промежутка t 2напряжение плавно уменьшается до нуля.

«Н»:…Затем оно возникает снова, но полярность его уже ОТРИЦАТЕЛЬНА!

«А»:Максимум отрицательной амплитуды достигается в точке Б . Затем следует снова плавное уменьшение до нуля (промежуток времени t 4).

«Н»:Судя по рисунку, весь процесс занимает временной промежуток, равный:

t 1+ t 2 + t 3+ t 4?

«А»:Естественно, или просто — Т ! Это и есть ПЕРИОД!

«Н»:А величина обратная периоду называется ЧАСТОТА?

«А»:Совершенно верно! Частота показывает, сколько раз в течение ОДНОЙ СЕКУНДЫ переменное напряжение изменило свою полярность! Или же сколько периодов (циклов) переменное напряжение претерпело за одну секунду.

«Н»:Понял! Но почему ты ранее оговорил, что на графике отображены НЕ ВСЕ характеристики переменного напряжения?

«А»:Нарисуем новый рисунок (рис. 2.2). На нем изображен ТОЛЬКО один период…

«Н»:Но я сразу вижу отличие! Что такое U эфф? И что это за участки, покрытые штриховкой?

«А»:Да в них-то все и дело!.. Заодно отметим равенство двух величин: U а +и U а -. Оно означает, что амплитудные значения напряжения в положительный и отрицательный полупериоды РАВНЫ ПО МОДУЛЮ!

«Н»:Ясно! А заштрихованные части?

«А»:Заштрихованная часть положительного полупериода РАВНА по площади заштрихованной части прямоугольника, в который «вписан» этот полупериод.

«Н»:Что это означает?

«А»:Дело в том, что новый прямоугольник, образованный произведением величин U эффи Т /2, по площади ТОЧНО РАВЕН положительному полупериоду! Иными словами, переменное напряжение, имеющее амплитуду U a , проходя по резистору R выделяет столько же теплоты, сколько ее выделяет за то же время постоянное напряжение, величина которого равна U эфф!

«Н»:То есть это означает, что для оказания одинакового теплового эффекта, переменное напряжение всегда должно быть больше по максимальной амплитуде, чем постоянное?

«А»:Именно так! Поэтому, когда ты слышишь, что напряжение в электрической сети равно 220 вольт, то не забывай, что речь идет об эффективном напряжении — U эфф!

«Н»:А какое соотношение между максимальным амплитудным и эффективным напряжениями?

«А»:Вот оно:

U эфф= 0,707∙ U a

«Н»:Отлично, с переменным напряжением разобрались! Все ясно!

«А»:Прошу прошения, сэр! И что же Вам так ясно?

«Н»:Это элементарно. Ватсон! Взгляни на рис. 2.3. Вот эта вторая синусоида и есть иллюстрация переменного тока. На графике представлена зависимость амплитуды переменного тока от амплитуды переменного напряжения.