Sudėtingos kintamos srovės

Be paprastų, t. sinusinės kintamos srovėsdažnai susiduriama su sudėtingomis srovėmis, kuriose srovės pokyčio laikui bėgant grafikas yra ne sinusoidė, o sudėtingesnė kreivė. Kitaip tariant, tokioms srovėms srovės kitimo laike dėsnis yra sudėtingesnis nei paprastos sinusinės srovės. Tokios srovės pavyzdys parodytas fig. 1.

Šių srovių tyrimas grindžiamas tuo, kad bet kuri sudėtinga nesiusoidinė srovė gali būti laikoma susidedančia iš kelių paprastų sinusoidinių srovių, kurių amplitudės yra skirtingos, o dažniai yra daug kartų didesni už duota kompleksinė srovė. Toks sudėtingos srovės išskaidymas į paprastų srovių seriją yra svarbus, nes daugeliu atvejų sudėtingos srovės tyrimas gali būti sumažintas iki paprastų srovių, kurių visi pagrindiniai dėsniai buvo išvesti elektrotechnikoje, svarstymas.

Ryžiai. 1. Kompleksinė nesinusinė srovė

Jos vadinamos paprastomis sinusoidinėmis srovėmis, kurios sudaro sudėtingas srovės harmonikas ir yra sunumeruotos didėjančia jų dažnio tvarka.Pavyzdžiui, jei sudėtingos srovės dažnis yra 50 Hz, tada jos pirmoji harmonika, kitaip vadinama pagrindiniu virpesiais, yra sinusinė srovė, kurios dažnis yra 50 Hz, antroji harmonika yra sinusinė srovė, kurios dažnis yra 100 Hz, trečioji harmonika turi 150 Hz dažnį ir pan.

Harmoninis skaičius rodo, kiek kartų jo dažnis yra didesnis už tam tikros kompleksinės srovės dažnį. Didėjant harmonikų skaičiui, jų amplitudės dažniausiai mažėja, tačiau yra šios taisyklės išimčių. Kartais kai kurių harmonikų visiškai nėra, tai yra, jų amplitudės yra lygios nuliui. Visada yra tik pirmoji harmonika.

Ryžiai. 2. Kompleksinė kintamoji srovė ir jos harmonikos

Pavyzdžiui, Fig. 2a parodyta sudėtingos srovės diagrama, susidedanti iš pirmosios ir antrosios harmonikų ir šių harmonikų diagramos, o Fig. 2, b, tas pats parodyta srovei, kurią sudaro pirmoji ir trečioji harmonikos. Šiuose grafikuose harmonikų pridėjimas ir visos sudėtingos formos srovės gavimas atliekamas pridedant vertikalius segmentus, vaizduojančius sroves skirtingu laiku, atsižvelgiant į jų ženklus (pliusą ir minusą).

Kartais sudėtinga srovė, be harmonikų, taip pat apima D.C., tai yra pastovus komponentas. Kadangi pastovus dažnis lygus nuliui, pastoviąją dedamąją galima vadinti nuline harmonika.

Sunku rasti sudėtingos srovės harmonikas. Tam yra skirtas specialus matematikos skyrius, vadinamas harmonikų analize... Tačiau pagal kai kuriuos ženklus galima spręsti apie tam tikrų harmonikų buvimą. Pavyzdžiui, jei kompleksinės srovės teigiamos ir neigiamos pusės bangos yra vienodos formos ir didžiausios vertės, tada tokioje srovėje yra tik viena nelyginė harmonika.

Tokios srovės pavyzdys pateiktas fig. 2, b.Jei teigiamos ir neigiamos pusbangos skiriasi viena nuo kitos savo forma ir didžiausia verte (2 pav., a), tai yra lyginių harmonikų buvimo ženklas (šiuo atveju gali būti ir nelyginių harmonikų).

Ryžiai. 3. Kompleksinė kintamoji srovė osciloskopo ekrane

Kintamos įtampos ir sudėtingos formos EML, pavyzdžiui, sudėtingos srovės, gali būti pavaizduotos kaip paprastų sinusoidinių komponentų suma.

Kalbant apie sudėtingų srovių skaidymo į harmonikas fizinę prasmę, galima pakartoti tai, kas buvo pasakyta pulsuojanti srovė, kurios taip pat turėtų būti klasifikuojamos kaip sudėtingos srovės.

Elektrinėse grandinėse, susidedančiose iš linijinių įtaisų, kompleksinės srovės veikimas visada gali būti laikomas ir apskaičiuojamas kaip bendras jos komponentų srovių veikimas. Tačiau esant nelinijiniams įrenginiams, šio metodo taikymas yra ribotas, nes jis gali sukelti didelių klaidų sprendžiant daugybę problemų.

Taip pat žiūrėkite šia tema: Nesinusinių srovių grandinių skaičiavimas