Принцип накладення: ток в будь-якої гілки електричного кола дорівнює алгебраїчній сумі струмів, що викликаються кожним джерелом електричної енергії в окремо. Цей принцип справедливий для всіх лінійних електричних ланцюгів.
Принцип накладення застосовується в методі розрахунку, що отримав назву методу накладення. При використанні даного методу надходять у такий спосіб: по черзі розраховують струми, що виникають від дії кожного джерела електричної енергії в окремо, подумки видаляючи інші джерела зі схеми. При цьому внутрішні опору джерел повинні залишитися в ланцюзі. Це означає, що ділянку гілки, в якому був джерело ЕРС, замикається накоротко (рис. 4.16а), а ділянку з джерелом струму розмикається (рис. 4.16б). Потім знаходять фактичні струми в гілках шляхом алгебраїчного додавання часткових струмів. Якщо напрямок часткового струму збігається з вибраним напрямком фактичного струму, то при підсумовуванні частковий струм береться зі знаком "+", інакше "-".
Амплітуда, частота, початкова фаза синусоидально змінюється струму, напруги, ЕРС
Позначення миттєвих значень синусоїдальних ЕРС, напруги та струму є однотипними:
де
Аргумент, що стоїть під знаком синуса
Значення фази в момент часу t = 0
називається початковою фазою. Вона характеризує стан коливання (тобто його чисельне значення) пріt = 0. Для позначення початкових фаз напруги і струму часто використовують літери
Частота токаfпоказивает, скільки повних коливань відбувається за одну секунду. Велічіниfі
де f- частота, Гц.
Діючі та середні значення синусоидально змінюються струмів, напруг, ЕРС
Середнім значенням за період Т будь-якої періодичної функції
У разі синусоїдальної функції середнє значення за період дорівнює нулю, так як площа позитивної напівхвилі компенсується площею негативною. У цьому випадку користуються середнім значенням за напівперіод:
Середнє значення за напівперіод показують електровимірювальні прилади випрямної системи.
Теплова дія струму, а також механічна сила взаємодії двох провідників, по яких тече один і той же струм, пропорційні квадрату струму. Тому про величину змінного струму судять по так званому чинному (середньоквадратичного) значенням за період
Миттєва, активна, реактивна і повна потужності
Миттєва потужність, яка надходить в двухполюсник:
Графік миттєвої потужності наведено на рис. 2.18. На інтервалі I, коли напряженіеuі токiімеют різні знаки, енергія повертається з двухполюсника в джерело ЕРС. На інтервалеII, коли напруга і струм мають однакові знаки, енергія спрямована з джерела в двухполюсник. Процес обміну енергією між джерелом і приймачем обумовлений наявністю реактивних елементів в пасивному двухполюсника.
Активна потужність, що розсіюється в двухполюсника:
Розкриваючи (2.61), отримаємо
множник
називається повною потужністю. Вона відповідає тій максимальної активної потужності, яка може бути отримана в ланцюзі при заданих діючих значеннях напряженіяUі токаI. Розмірність повної потужності [S] = ВА.
Будь-яка електрична установка (наприклад, трансформатор, двигун) проектіруетcя і виготовляється на повну мощностьS. Однак через наявність кута зсуву фаз
називається реактивною потужністю. Реактивна потужність характеризує швидкість передачі електричної енергії від джерела енергії до приймача і назад.
Реактивна потужність позитивна при відстає струмі
Розмірність реактивної потужності [Q] = ВАp.