Виды переменных токов

Кроме 50-периодного, существуют многие разновидности переменных токов других частот. Низкочастотные переменные токи, например, занимают область частот до 20 тыс. герц (гц), или до 20 килогерц (кгц). Токи и напряжения, частота которых лежит в пределах от 20 кгц до 30 мегагерц (мггц), называют высокочастотными, или в. ч., от 30 до 300 мггц — ультра- высокочастотными, или у. в. ч., а свыше 300 мггц — сверхвысокочастотными, или с. в. ч.

С повышением частоты переменного тока основные законы, которые позволяют рассчитывать токи, напряжения и мощности в различных цепях, остаются в силе и, кроме того, возникают некоторые новые закономерности, специфически присущие лишь высокочастотным токам. Наиболее ярким специфическим свойством переменных токов высокой частоты является "поверхностный эффект", благодаря которому плотность тока распределяется по поперечному сечению проводника неравномерно, заметно уменьшаясь для участков, расположенных в глубине провода. При частотах порядка 100 кгц и более практически весь ток сосредоточен лишь в тонком поверхностном слое, так что без всякого ущерба для проводимости сплошные проводники могут быть заменены равными им по диаметру тонкостенными трубками. Посеребренный провод ведет себя при токах высокой частоты как сплошной серебряный, поэтому радиочастотные провода и катушки часто серебрят, достигая этим заметного уменьшения потерь.

В связи с существованием поверхностного эффекта резко изменяется и физиологическое действие тока: высокочастотные токи значительной силы можно пропускать через живые организмы, не вызывая их поражения. Из-за поверхностного эффекта удельное сопротивление всех материалов при токах высокой частоты увеличивается, что весьма затрудняет точные расчеты омического сопротивления проводников и катушек, в особенности, для у. в. ч. и с. в. ч.

Поверхностный эффект в катушках дополнительно проявляется в том, что ток проходит даже не по всей поверхности провода, а преимущественно по той ее части, которая обращена наружу и, следовательно, сопротивление проводов токам высоких частот еще более возрастает, если их свернуть в катушки.

Токи звуковых частот используют в телефонии, телеграфии и для целей сигнализации. Во многих случаях форма их не синусоидальна, однако известно, что всякая периодическая кривая может быть разложена на ряд составляющих ее простых синусоид. Поэтому законы, установленные для токов синусоидальной формы, применимы и для более сложных токов.

Смотрите также