Электричество шаг за шагом

Т-145. Спектр переменного тока сложной формы — это эквивалентный ему набор синусоидальных токов с разными частотами и амплитудами. Для того чтобы правила, законы, расчётные формулы, векторные диаграммы и другие наработки для синусоидального тока применить к переменному току иной формы, проще всего этот «неправильный ток» представить как сумму синусоидальных токов — синусоидальных составляющих. Тогда можно будет с каждой из них работать по известным для синусоидального тока законам и правилам, а затем, при необходимости, просуммировать полученные результаты. Эта сумма результатов покажет, что происходит со сложным током в целом.

Итак, первая задача — для какого-либо переменного тока сложной формы нужно найти набор синусоидальных составляющих, сложив которые, мы получим этот исходный сложный «неправильный» переменный ток. Сразу же сообщим, что такой набор синусоидальных составляющих какого-либо сложного тока — это его спектр. Слово это происходит от латинского «спектрум», что означает «видимый, видение», и используется очень широко. Мы говорим о спектре человеческих характеров (основные типы характера), о спектре звука (слышимые синусоидальные составляющие реальной речи или музыки), о спектре массы летательных аппаратов (от лёгкого дельтаплана массой несколько килограммов до орбитальной станции в несколько тысяч тонн) и тому подобном.

ВК-168.Одно из достоинств кислотных (свинцовых) аккумуляторов, применяемых в автомобилях, состоит в том, что они допускают довольно большой разрядный ток — до 150 ампер. Именно столько (особенно в зимнее время) может потреблять электродвигатель (стартёр), который заводит автомобиль. У многих химических источников тока разрядный ток строго ограничен, и значительное превышение этой величины может привести к серьёзным неприятностям, вплоть до быстрого разрушения аккумулятора.

Р-64. СОПРОТИВЛЕНИЯ х_L И х_с ЗАВИСЯТ ОТ ЁМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА, ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ И ЧАСТОТЫ. Довольно простые расчётные формулы (1, 2) и тем более графики (3, 4, 5, 6) наглядно поясняют, от чего зависят реактивные сопротивления. Но зависимость эта разная. Так, индуктивное сопротивление катушки растёт с увеличением её индуктивности и с ростом частоты. А ёмкостное сопротивление наоборот — оно уменьшается с ростом ёмкости и увеличением частоты.

Для начала попробуем решить нашу первую задачу в другой области. Предположим, что нам нужно, пользуясь картой, измерить площадь какого-нибудь моря, например Каспийского (Р-68). Проще всего, наверное, это можно сделать следующим образом: на карте всю территорию моря покрыть квадратами разных размеров, подобрать их размеры и количество так, чтобы собранная из этих квадратов фигура как можно более точно представила сложную конфигурацию берегов и всей поверхности моря. Затем можно точно подсчитать площадь каждого квадрата, просуммировать все эти площади и получить таким образом с вполне приличной точностью площадь всей морской поверхности. На карте разместится какое-то количество больших квадратов, несколько квадратов поменьше и, наконец, множество мелких и мельчайших квадратиков, которые точно воспроизведут сложные очертания морских берегов.

С помощью набора стандартных составляющих (квадратов) можно измерить площадь самых разных геометрических фигур, имеющих сложные очертания. И у каждой такой фигуры будет свой собственный набор квадратных составляющих, её геометрический спектр. В качестве стандартных, единых составляющих этого спектра мы выбрали квадрат, но с таким же успехом можно было договориться и сложить изображение Каспийского моря из разного размера однотипных кружков, прямоугольников, ромбов или треугольников — выбрать можно то, что удобнее.