複雑な交流

単純なものに加えて、すなわち。 正弦波交流複雑な電流が頻繁に発生します。この場合、時間の経過に伴う電流変化のグラフは正弦波ではなく、より複雑な曲線になります。言い換えれば、そのような電流の場合、電流の時間変化の法則は、単純な正弦波電流の場合よりも複雑になります。このような電流の例を図に示します。 1.

これらの電流の研究は、複雑な非正弦波電流は、振幅が異なり、周波数が電流の周波数の整数倍であるいくつかの単純な正弦波電流から構成されていると考えることができるという事実に基づいています。与えられた複素電流。多くの場合、複素電流の研究は電気工学ですべての基本法則が導出された単純電流の考慮に帰着できるため、複素電流を一連の単純電流に分解することは重要です。

米。 1. 複雑な非正弦波電流

これらは、複雑な電流高調波を形成する単純な正弦波電流と呼ばれ、周波数の昇順に番号が付けられます。たとえば、複素電流の周波数が 50 Hz の場合、基本振動とも呼ばれるその 1 次高調波は 50 Hz の周波数の正弦波電流であり、2 次高調波は 100 Hz の周波数の正弦波電流です。 3 次高調波の周波数は 150 Hz などです。

高調波数は、その周波数が特定の複素電流の周波数より何倍大きいかを示します。高調波の数が増加すると、通常、その振幅は減少しますが、この規則には例外があります。場合によっては、一部の高調波が完全に存在しない、つまり振幅がゼロに等しい場合があります。最初の高調波のみが常に存在します。

米。 2. 複雑な交流とその高調波

一例として、図２に示す。図２ａは、第１高調波および第２高調波からなる複素電流のプロット、およびこれらの高調波のプロットを示す。図２のｂでは、第１高調波と第３高調波からなる電流についても同じことが示されている。これらのグラフでは、高調波を追加して複雑な形状の合計電流を取得するには、符号 (プラスとマイナス) を考慮して、さまざまな時点の電流を示す垂直セグメントを追加します。

複雑な電流には、高調波に加えて、以下のものも含まれる場合があります。 DC、つまり定数成分です。一定の周波数はゼロであるため、一定の成分をゼロ次高調波と呼ぶことができます。

複素電流の高調波を見つけるのは困難です。調和解析と呼ばれる数学の特別なセクションがこれに当てられます...ただし、いくつかの兆候によれば、特定の高調波の存在を判断できます。たとえば、複素電流の正と負の半波の形状と最大値が同じである場合、そのような電流には奇数高調波が 1 つだけ含まれます。

このような電流の例を図に示します。 2、b.正と負の半波の形状と最大値が互いに異なる場合 (図 2、a)、これは偶数高調波が存在することを示します (この場合、奇数高調波も存在する可能性があります)。

米。 3. オシロスコープ画面上の複雑な交流

交流電圧や複雑な電流などの複雑な形状の EMF は、単純な正弦波成分の合計として表すことができます。

複素電流の高調波への分解の物理的意味については、これまでに述べたことを繰り返すことができます。 脈流、これも複素電流として分類する必要があります。

線形デバイスで構成される電気回路では、複素電流の作用は常にその成分電流の合計作用として考慮および計算できます。ただし、非線形デバイスが存在する場合、多くの問題を解決するときに重大なエラーが発生する可能性があるため、この方法の用途はより限定されます。

このトピックについては、以下も参照してください。 非正弦波電流回路の計算