Razmotrimo detaljnije krivu koja prikazuje zavisnost trenutne vrijednosti tehničke naizmjenične struje (ili napona) o vremenu (Sl. 293). Prije svega, skreće se pažnja na činjenicu da se ova struja (ili napon) periodično mijenja, odnosno da se svaka trenutna vrijednost ovih veličina, na primjer, vrijednost koja odgovara tački (ili tački), ponavlja nakon istog perioda. od vremena. Drugim riječima, jačina struje (ili napona) prolazi kroz sve moguće vrijednosti, vraćajući se na original, odnosno pravi potpunu oscilaciju. Vremenski period tokom kojeg struja (ili napon) pravi punu oscilaciju i uzima istu trenutnu vrijednost po veličini i predznaku naziva se period naizmjenične struje. Uobičajeno je da se to označava slovom. Za mreže SSSR-a i većine drugih zemalja sa, i budući da se promjena smjera struje događa dva puta tokom svakog perioda, tehnička struja mijenja svoj smjer 100 puta u sekundi.
Rice. 293. Zavisnost naizmjenične struje o vremenu
Maksimalna vrijednost koju naizmjenična struja (ili napon) može imati u jednom ili drugom smjeru naziva se amplituda ove vrijednosti. Na sl. 293, amplituda je predstavljena segmentima. Amplituda struja i napona je označena sa ili, a njihova trenutne vrijednosti- i .
Broj potpunih oscilacija (ciklusa) sinusoidne struje ili napona u jedinici vremena naziva se frekvencija odgovarajuće vrijednosti i označava se slovom. Očigledno,
Jedinica frekvencije se uzima kao frekvencija jednaka jednoj vibraciji u sekundi. Ova jedinica se zove herc (Hz) po njemačkom fizičaru Heinrichu Hercu (1857-1394). Dakle, tehnička naizmjenična struja ima frekvenciju od 50 Hz.
Umjesto frekvencije, uvodi se i vrijednost 
, što se naziva cikličkom ili kružnom frekvencijom struje (napona). Predstavlja broj kompletnih oscilacija (ciklusa) date vrijednosti u sekundama.
Dok se radi o samo jednoj sinusoidnoj naizmjeničnoj struji ili naizmjeničnom naponu, frekvencija i amplituda su potpune i iscrpne karakteristike ovih veličina, jer možemo proizvoljno birati početni trenutak računanja vremena. Ali kada treba da uporedimo dve ili više ovakvih količina jedna s drugom, moramo uzeti u obzir i činjenicu da one mogu dostići maksimalna vrijednost ne u isto vreme.
Dve krive na sl. 294, i prikazuju oblik dva sinusna naizmenične struje sa istom frekvencijom i amplitudom, ali su ove krive pomjerene duž apscise (vremenske ose) za interval jednak četvrtini perioda. Početna tačka vremenske reference se bira tako da se za prvu krivu u momentima postižu nulte vrednosti 
a amplituda - na momente 
... Druga kriva trenutno prolazi kroz nulte vrijednosti 
a kroz amplitudu - na momente 
.
Rice. 294. Grafički prikaz naizmjeničnih struja istu frekvenciju i amplitude, fazno pomerene: a) dve sinusoidne struje, fazno pomerene za četvrtinu perioda; b) struje prikazane krivuljama 2 i 3 su fazno pomaknute u odnosu na krivu 1 za jednu osminu perioda
U takvim slučajevima kažu da su ove dvije struje (ili dvije druge sinusoidne veličine) fazno pomaknute jedna u odnosu na drugu, ili, u suprotnom, da postoji određeni fazni pomak (ili fazna razlika) između njih, jednak u ovom primjeru četvrtina perioda. Budući da kriva 1 prolazi kroz amplitudnu vrijednost, kao i kroz bilo koju drugu odgovarajuću vrijednost, prije krive 2, kaže se da je ispred krive 2 u fazi ili, inače, da krivulja 2 zaostaje za krivom 1 u fazi.
153.1. Na sl. 294, b krive 2 i 3 su pomjerene u odnosu na krivu 1 u fazi za jednu osminu perioda. Odredite koja od ovih krivulja nije u fazi sa krivom 1, a koja je ispred nje. Koja je fazna razlika između krivulja 2 i 3?
U svim slučajevima kada je potrebno uporediti sinusne veličine ili razmotriti njihovo zajedničko djelovanje (sabrati ili umnožiti), pitanje faznog odnosa između ovih veličina je veoma važno. Dakle, u opštem slučaju, kada postoji više sinusoidnih struja ili napona, svaku od njih moraju karakterisati tri veličine: frekvencija, amplituda i faza, odnosno, tačnije, fazni pomak između date struje (ili napona) i neke drugo, u odnosu na koje razmatramo fazni pomak svih ostalih.
Vrlo je zgodno proučavati odnose između faza različitih sinusoidnih naizmjeničnih struja pomoću osciloskopa petlje, koji, za razliku od uređaja opisanog u § 152, ima ne jedan, već dva odvojena okvira (petlje) smještena u zajedničko magnetsko polje (sl. 295). Pomeranje oblika obe struje koje prolaze duž ovih petlji duž vremenske ose vrši se istim rotirajućim bubnjem, tako da tačke dve krive dobijene na ekranu, koje se nalaze jedna iznad druge, predstavljaju trenutne vrednosti upoređenih struja koje odgovaraju istom trenutku vremena.
Rice. 295. Osciloskop sa dvije petlje za istovremeno snimanje dvije naizmjenične struje koje prolaze kroz petlje 1 i 2
Tačna matematička definicija faze sinusoidne varijable (struja ili napon) je sljedeća. Trenutna vrijednost ove količine u nekom trenutku vremena određena je vrijednošću količine pod znakom funkcije u formuli (151.2). Ako je početni trenutak mjerenja već odabran tako da trenutna vrijednost struje prolazi kroz nulu u trenucima 
tada će, općenito govoreći, druga struja u trenucima proći kroz nulu, a zakon njene promjene s vremenom će imati oblik
gde slovo označava delo. Fazna struja (ili napon) in opšti slučaj naziva se vrijednost količine pod znakom funkcije u formuli (153.2), a količina 
određuje faznu razliku upoređenih struja (ili napona). Ako je ova vrijednost pozitivna, tada je prva struja ispred druge struje u fazi, a ako je negativna, tada prva struja zaostaje za drugom u fazi. Faza se mjeri u radijanima.
Vrijeme u kojem se dogodi jedna potpuna promjena EMF-a, odnosno jedan ciklus oscilacija ili jedna potpuna revolucija radijus vektora, naziva se period oscilovanja naizmenične struje(slika 1).
Slika 1. Period i amplituda sinusne oscilacije. Period je vrijeme jedne oscilacije; Aplituda je njegova najveća trenutna vrijednost.
Period se izražava u sekundama i označava slovom T.
Koriste se i manje jedinice perioda: milisekunda (ms) - hiljaditi dio sekunde i mikrosekunda (μs) - milioniti dio sekunde.
1 ms = 0,001 sek = 10 -3 sek.
1 μs = 0,001 ms = 0,000001 sek = 10 -6 sek.
1000 μs = 1 ms.
Broj potpunih promjena EMF-a ili broj okretaja radijus vektora, odnosno broj potpunih ciklusa oscilacija koje izvodi naizmjenična struja u toku jedne sekunde naziva se frekvencija oscilovanja naizmenične struje.
Učestalost je označena slovom f i izražava se u periodima u sekundi ili u hercima.
Hiljadu herca se naziva kiloherc (kHz), a milion herca se zove megaherc (MHz). Postoji i jedinica gigaherca (GHz) jednaka hiljadu megaherca.
1000 Hz = 10 3 Hz = 1 kHz;
1.000.000 Hz = 10 6 Hz = 1.000 kHz = 1 MHz;
1.000.000.000 Hz = 10 9 Hz = 1.000.000 kHz = 1.000 MHz = 1 GHz;
Što se EMF brže menja, odnosno što se radijus vektor brže rotira, period oscilovanja je kraći.Što se radijus vektor brže rotira, to je veća frekvencija. Dakle, frekvencija i period naizmjenične struje su veličine koje su obrnuto proporcionalne jedna drugoj. Što je jedan veći, to je drugi manji.
Matematička veza između perioda i frekvencije naizmjenične struje i napona izražava se formulama
Na primjer, ako je trenutna frekvencija 50 Hz, tada će period biti:
T = 1 / f = 1/50 = 0,02 sek.
I obrnuto, ako je poznato da je period struje 0,02 sek, (T = 0,02 sek.), tada će frekvencija biti jednaka:
f = 1 / T = 1 / 0,02 = 100/2 = 50 Hz
Frekvencija naizmjenične struje koja se koristi za rasvjetu i industrijske svrhe je tačno 50 Hz.
Frekvencije između 20 i 20.000 Hz se nazivaju audio frekvencije. Struje u antenama radio stanica fluktuiraju sa frekvencijama do 1.500.000.000 Hz, odnosno do 1.500 MHz ili 1,5 GHz. Ove visoke frekvencije se nazivaju radio-frekvencije ili visokofrekventne vibracije.
Konačno, struje u antenama radarskih stanica, stanica satelitske komunikacije, drugi specijalni sistemi (npr. GLANASS, GPS) osciliraju sa frekvencijama do 40.000 MHz (40 GHz) i više.
AC amplituda
Najveća vrijednost koju EMF ili struja dostigne u jednom periodu naziva se amplituda EMF ili AC struje... Lako je vidjeti da je amplituda skale jednaka dužini radijus vektora. Amplitude struje, EMF i napona su označene slovima redom Ja, Em i Um (slika 1).
Ugaona (ciklična) AC frekvencija.
Brzina rotacije vektora radijusa, odnosno promjena vrijednosti ugla rotacije unutar jedne sekunde, naziva se ugaona (ciklička) frekvencija naizmjenične struje i označava se grčkim slovom ? (omega). Ugao rotacije vektora radijusa na bilo koji ovog trenutka u vezi njegovog početna pozicija obično se ne mjeri u stepenima, već u posebnim jedinicama - radijanima.
Radian se zove ugaona veličina luk kružnice čija je dužina jednaka poluprečniku ove kružnice (slika 2). Cijeli opseg od 360° je 6,28 radijana, što je 2.
Slika 2.
1rad = 360 ° / 2
Dakle, kraj radijus vektora u jednom periodu pokriva put jednak 6,28 radijana (2). Budući da radijus vektor čini broj okretaja unutar jedne sekunde, jednaka frekvenciji naizmjenična struja f, zatim u jednoj sekundi njegov kraj pređe putanju jednaku 6,28 * f radian. Ovaj izraz koji karakterizira brzinu rotacije vektora radijusa, a bit će ugaona frekvencija naizmjenične struje -? ...
? = 6,28 * f = 2f
Ugao rotacije vektora radijusa u bilo kom trenutku u odnosu na njegov početni položaj se naziva AC faza... Faza karakterizira veličinu EMF-a (ili struje) u datom trenutku ili, kako kažu, trenutnu vrijednost EMF-a, njegov smjer u krugu i smjer njegove promjene; faza pokazuje da li se EMF smanjuje ili povećava.
Slika 3.
Potpuna revolucija radijus vektora je 360°. Sa početkom nove revolucije radijus vektora, EMF se mijenja istim redoslijedom kao i tokom prve revolucije. Posljedično, sve faze EMF-a će se ponavljati istim redoslijedom. Na primjer, EMF faza kada se radijus vektor rotira za ugao od 370 ° bit će ista kao kada se radijus vektor rotira za 10 °. U oba ova slučaja, radijus vektor zauzima istu poziciju, pa će stoga trenutne vrijednosti EMF-a biti iste u fazi u oba ova slučaja.
Ovaj pojam "naizmjenična električna struja" treba shvatiti kao struju koja se na bilo koji način mijenja u vremenu, u skladu sa konceptom "promjenjive količine" koji je uveden u matematiku. Međutim, u elektrotehnici je pojam "naizmjenična električna struja" ušao u značenje električna struja, imputirano u pravcu (za razliku od), i, posljedično, po veličini, budući da je fizički nemoguće zamisliti promjene električne struje u smjeru bez odgovarajućih promjena u veličini.
Kretanje elektrona u žici, prvo u jednom smjeru, a zatim u drugom, naziva se jedna oscilacija naizmjenične struje. Nakon prve oscilacije slijedi druga, zatim treća itd. Kada struja u žici oscilira oko nje, javlja se odgovarajuća oscilacija magnetnog polja.
Vrijeme jedne oscilacije naziva se period i označava se slovom T. Period se izražava u sekundama ili u jedinicama koje čine djelić sekunde. To uključuje: hiljaditi dio sekunde - milisekunda (ms) jednaka 10 -3 s, milioniti dio sekunde - mikrosekunda (μs) jednaka 10 -6 s, i milijarditi dio sekunde - nanosekunda (ns) jednako 10 -9 s.
Važna veličina koja karakteriše je frekvencija. Predstavlja broj oscilacija ili broj perioda u sekundi i označava se slovom f ili F. Jedinica frekvencije je herc, nazvana po njemačkom naučniku G. Hertzu i skraćena slovima Hz (ili Hz). Ako se jedna puna oscilacija dogodi u jednoj sekundi, tada je frekvencija jednaka jednom hercu. Kada se u sekundi dogodi deset vibracija, frekvencija je 10 Hz. Učestalost i period su recipročni:
i
Na frekvenciji od 10 Hz, period je 0,1 s. A ako je period 0,01 s, tada je frekvencija 100 Hz.
Učestalost - bitna karakteristika naizmjenična struja.Električne mašine i AC aparati mogu normalno da rade samo na frekvenciji za koju su projektovani. Paralelni rad električni generatori i stanice uključene zajednička mreža moguće samo na istoj frekvenciji. Stoga je u svim zemljama frekvencija naizmjenične struje koju proizvode elektrane normirana zakonom.
V električna mreža frekvencija naizmjenične struje je 50 Hz. Trenutno pedeset puta po drugi ide u jednom smjeru i pedeset puta u drugom smjeru. Dostigne svoju vršnu vrijednost sto puta u sekundi i postaje jednak nuli, tj. pri prolasku mijenja smjer stotinu puta nula vrijednost... Lampe spojene na mrežu gase se stotinu puta u sekundi i isto toliko puta bljeskaju jače, ali oko to ne primjećuje, zahvaljujući vizualnoj inerciji, odnosno sposobnosti zadržavanja primljenih utisaka oko 0,1 s.
Prilikom izračunavanja naizmjeničnim strujama koriste se i kutna frekvencija, jednaka je 2pif ili 6,28f. Ne bi trebalo biti izraženo u hercima, već u radijanima po sekundi.
Na primljenoj frekvenciji industrijska struja 50 Hz maksimalni mogući broj okretaja generatora - 50 r/s (p = 1). Za ovaj broj obrtaja su napravljeni turbinski generatori, odnosno generatori na parne turbine. Od toga zavisi broj obrtaja hidrauličnih turbina i hidrogeneratora koje one pokreću prirodni uslovi(prvenstveno od pritiska) i fluktuira u širokim granicama, ponekad se smanjuje na 0,35 - 0,50 o/s.
Broj obrtaja ima veliki uticaj na ekonomski pokazatelji automobili - dimenzije i težinu. Hidrogeneratori sa nekoliko obrtaja u sekundi imaju spoljni prečnik 3 - 5 puta veći i njihova težina je višestruko veća od turbinskih generatora iste snage sa n = 50 o/s. Kod savremenih alternatora njihov magnetni sistem se rotira, a provodnici u kojima se indukuje emf postavljaju se u stacionarni deo mašine.
Naizmjenične struje se obično dijele po frekvenciji. Struje sa frekvencijom manjom od 10.000 Hz nazivaju se niskofrekventne struje (LF struje). Za ove struje, frekvencija odgovara frekvenciji različite zvukove ljudski glas ili muzički instrumenti, pa se zbog toga inače nazivaju audio strujama (sa izuzetkom struja frekvencije ispod 20 Hz, koje ne odgovaraju audio frekvencijama). U radiotehnici, NF struje se široko koriste, posebno u radiotelefonskom prijenosu.
ali glavnu ulogu u radio komunikaciji provode se naizmjenične struje frekvencije veće od 10.000 Hz, koje se nazivaju visokofrekventne struje ili radio frekvencije (visokofrekventne struje). Za mjerenje frekvencije ovih struja koriste se jedinice: kiloherc (kHz), jednak hiljadu herca, megaherc (MHz), jednak milion herca, i gigaherc (GHz), jednak milijardi herca. Inače, kiloherci, megaherci i gigaherci označavaju kHz, MHz, GHz. Struje sa frekvencijom od stotine megaherca i više nazivaju se struje ultra-visoke ili ultravisoke frekvencije (UHF i UHF).
Radio stanice rade koristeći HF naizmjenične struje sa frekvencijom od stotine kiloherca i više. U modernoj radiotehnici za posebne namjene koriste se struje frekvencije od milijardi herca, a postoje i uređaji koji omogućavaju precizno mjerenje takvih suvišnih visoke frekvencije.
Vrijeme u kojem se odvija jedan ciklus oscilacija (potpuna promjena EMF-a) ili jedna potpuna revolucija radijus vektora naziva se period oscilovanja naizmenične struje
Period se mjeri u sekundama i označava latinično pismo T... Koriste se i manje jedinice perioda, to je milisekunda. (gospođa)- hiljaditi dio sekunde i mikrosekunde (μs)- milioniti deo sekunde.
1 ms = 0,001 sek = 10 -3 sek.
1 μs = 0,001 ms = 0,000001 sek = 10 -6 sek.
1000 μs = 1 ms.
Što je brža promjena EMF-a, kraći je period oscilovanja i veća je frekvencija. Dakle, frekvencija i period struje su veličine koje su obrnuto proporcionalne jedna drugoj. Matematički odnos između perioda i frekvencije opisan je formulama.
Frekvencija je označena latiničnim slovom f i izražava se u periodima u sekundi ili u herca... Hiljadu herca se zove kiloherc (kHz) a milion herca je megaherc (MHz)... Fizička jedinica se također koristi gigaherc (GHz) jednak hiljadu megaherca.
1000 Hz = 10 3 Hz = 1 kHz;
1.000.000 Hz = 10 6 Hz = 1.000 kHz = 1 MHz;
1.000.000.000 Hz = 10 9 Hz = 1.000.000 kHz = 1.000 MHz = 1 GHz;
f = 1 / T ili T = 1 / f
Na primjer, poznato je da je frekvencija struje u AC električnoj mreži 50 Hz, tada će period biti 0,02 sekunde
Zovu se frekvencije od 20 do 20.000 Hz zvučne frekvencije, jer ih ljudsko uho može percipirati. Slijede ultrazvučne frekvencije, to su elastični valovi raspona nešto većeg od zvučnog od 20 kHz ili više, visoka frekvencija, savršeno pokazuje rad ultrazvuka. Ali na primjer, neki radio predajnici ili mobilni telefoni rade na frekvencijama već MHz, pa čak i GHz. Zbog toga se visoke frekvencije nazivaju radio-frekvencijama. Osim toga, više frekvencije se koriste, na primjer, u antenama radarskih stanica, satelitskim komunikacijama, GLONASS-u, GPS-u frekvencijski opseg od 40 GHz i više.
Naziva se maksimalna vrijednost koju EMF ili struja dostigne tokom perioda amplituda EMF ili AC napajanje. Sa slike je lako vidjeti da je amplituda skale određena dužinom radijus vektora. Amplitude struje, EMF i napona su prikazane respektivno latinični znakovi Ja, Em i Um.
AC ugaona frekvencijaBrzina rotacije vektora radijusa, odnosno promjena vrijednosti ugla rotacije unutar jedne sekunde, naziva se ugaona frekvencija naizmjenične struje i označava se grčkim simbolom. ω (omega). Ugao rotacije radijus vektora u bilo kojem trenutku u odnosu na njega početna lokacija mjereno ne u stepenima, već u posebnim jedinicama - radijani... Radijan je ugaona vrednost kružnog luka čija dužina odgovara poluprečniku tog kruga. Cijeli opseg od 360° je 6,28 radijana, što je 2π.
onda, 1 rad = 360 ° / 2π
To znači da kraj radijus vektora putuje putanjom od 6,28 radijana (2π) tokom jednog perioda. Budući da će u roku od jedne sekunde vektor radijusa napraviti određeni broj okretaja koji odgovara frekvenciji naizmjenične struje f, tada će u sekundi njegov kraj proći put jednak 6,28 × f radian. Ovaj izraz, koji govori o brzini rotacije vektora radijusa, je ugaona frekvencija naizmenične struje ω.
ω = 6,28 × f = 2fπ
Ugao rotacije radijus vektora u bilo kom mogućem trenutku u odnosu na njegov početni položaj se naziva AC faza... Faza karakterizira veličinu EMF-a ili struje u nekom proizvoljnom određenom trenutku ili, kako kažu, trenutnu vrijednost EMF-a, njegov smjer u krugu i smjer njegove promjene; faza pokazuje da li se EMF smanjuje ili povećava u proizvoljnom trenutku
Puni ciklus (okret) radijus vektora je 360° stepeni. Sa početkom novog ciklusa radijus vektora, EMF se menja istim redosledom kao i tokom prvog obrtaja. Stoga će sve faze EMF-a ići istim redoslijedom. Na primjer, EMF faza kada se radijus vektor rotira za ugao od 370 stepeni biće ista kao kada se radijus vektor rotira za deset stepeni. U oba slučaja, radijus vektor će zauzeti istu poziciju, pa će stoga trenutne vrijednosti EMF-a biti iste u fazi u oba slučaja.
Metoda mjerenja rezonantne frekvencije.
Metoda poređenja učestalosti;
Metoda diskretnog brojanja zasniva se na brojanju impulsa potrebne frekvencije za određeni vremenski period. Najčešće ga koriste digitalni frekventni mjerači, i upravo zbog toga jednostavna metoda mogu se dobiti prilično tačni podaci.
Više o frekvenciji naizmjenične struje možete saznati iz videa:
Metoda prekomjernog punjenja kondenzatora također ne nosi složene proračune... U ovom slučaju, prosječna vrijednost struje punjenja je proporcionalno povezana sa frekvencijom, a mjeri se pomoću magnetoelektričnog ampermetra. Skala uređaja, u ovom slučaju, je graduirana u hercima.
Greška takvih mjerača frekvencije je unutar 2%, te su stoga takva mjerenja sasvim prikladna za kućnu upotrebu.
Metoda mjerenja se zasniva na električna rezonanca koji se javlja u konturi sa podesivim elementima. Frekvencija koja se meri određena je posebnom skalom samog mehanizma za podešavanje.
Ova metoda daje vrlo nisku grešku, ali se primjenjuje samo za frekvencije iznad 50 kHz.
Metoda poređenja frekvencija koristi se u osciloskopima, a zasniva se na miješanju referentna frekvencija sa izmerenim. U tom slučaju dolazi do otkucaja određene frekvencije. Kada ovi otkucaji dostignu nulu, tada izmjereni postaje jednak referentnom. Nadalje, prema slici dobivenoj na ekranu, koristeći formule, možete izračunati željenu frekvenciju električne struje.
Još jedan zanimljiv video o frekvenciji naizmjenične struje:
