ЭДС

До 80-х годов прошлого века шло постепенное накапливание сведений об особенностях физических процессов в цепях переменного тока, к числу которых главным образом относятся возможные различия в фазах напряжения и тока, возбуждение ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции и существование тока через конденсатор.

Количественные соотношения иногда только угадываются за качественными рассуждениями, как это было характерно для всех исследований Фарадея.

Да и более поздние исследования носили еще качественный характер. Например, Б. С. Якоби, анализируя образование ЭДС в генераторе, утверждал, что она пропорциональна угловой скорости вращения якоря, числу витков обмотки и интенсивности магнитного поля.

В работах Гельмгольца, Максвелла, У. Томсона (лорда Кельвина), Ф. Неймана и других физиков появляются строгие математические связи между мгновенными значениями токов и напряжений, появляются основные уравнения цепей в дифференциальной форме.

В 80-х годах делаются попытки сравнивать действия постоянного и переменного токов, вводится понятие об идеальном синусоидальном токе. Оказалось, например, что сравнительно легко подсчитать мощность, выделяемую синусоидальным током в резисторе и сравнить ее с мощностью, выделяемой в том же резисторе постоянным током. В 1888 г. У. Томсон показал возможность применения гармонического анализа Фурье для любого периодического (несинусоидального) тока (Фурье свой знаменитый метод предложил в 1822 г., разрабатывая теорию тепла).

В свете гармонического анализа несинусоидальных токов выяснилась чаще всего вредная роль высших гармоник и был сделан вывод о необходимости принимать специальные технические меры для получения в генераторах ЭДС, по форме возможно близкой к синусоиде. В 90-х годах на страницах электротехнических журналов состоялась «полемика о синусоиде».