Основные правила для цепей переменного тока

При расчёте электрических цепей переменного тока применяют символический метод, в качестве символа выступает вектор. Вектор характеризуется модулем и направлением. Приняты и определённые правила. Выделим два важных правила (рис.1.2).

Первое правило: за положительное направление ЭДС в индуктивности принимается направление, совпадающее с положительным направлением тока, вне зависимости от того по каким причинам в индуктивности наводится ЭДС. Это может быть ЭДС самоиндукции, взаимоиндукции или ЭДС вращения.

Второе правило: если закручивать правоходовой винт в направлении тока, протекающего в контуре, то его остриё будет двигаться по направлению магнитных силовых линий.

Обратите внимание на разную символику в обозначении приведенных векторов.

Векторы тока и ЭДС в индуктивности для схемы (а) отмечены точкой наверху. Здесь подразумевается, что переменные рассматриваются во времени и представлены в виде комплекса.

Вектор магнитной индукции в схеме (б) отмечен чертой наверху. Это свидетельствует о том, что речь идёт о векторе в пространстве. Он характеризует направление магнитносиловых линий, возникающих при протекании тока в проводнике, и направлен вдоль геометрической оси катушки с проводом. Вдоль этой оси располагается магнитопровод, он образует магнитную цепь.

При совместном действии этих правил в равенствах для ЭДС (1.1), (1.4) и (1.7) появляется знак минус.

В электрических машинах происходит процесс преобразования электрической энергии в механическую энергию. В процессе преобразования возникает сила Ампера действующая на проводник с током, помещённый в магнитное поле. Ампер А.М. (1775-1836) французский физик и математик, один из основоположников электродинамики.

Возникающая сила пропорциональна вектору магнитной индукции и току в проводнике , где k – коэффициент пропорциональности.

Обратите внимание, что и здесь переменные отмечены чертой наверху, это два пространственных вектора.

Направление действия силы определяется по правилу левой руки [1]. При переходе к электромагнитному моменту, получается одно из основных уравнений для электрических машин

(1.10).

Здесь R – радиус от точки приложения силы. Момент можно рассматривать как в виде скалярной, так и векторной величины. Направление момента зависит от направления силы и рассматривается относительно вала электрической машины.

Приведенные уравнения по внешнему виду очень простые, а по своему содержанию охватывают очень много вопросов связанных с процессами преобразования энергии.