Váltóáram
A koncepció a váltakozó elektromos áramot kap a tankönyv fizika általános oktatási intézmények - iskolák. Váltakozó elektromos áram formájában harmonikus szinuszhullám jel, a fő jellemzői, amelyek az üzemi feszültség és frekvencia.
Frekvencia - hány teljes polaritás megfordítása a váltóáram egy másodperc alatt. Ez azt jelenti, hogy a jelenlegi hagyományos háztartási konnektorból frekvenciája 50 Hz-es másodpercenként megváltoztatja az irányát származó pozitív értékek a negatív és újra pontosan ötven alkalommal. Egy teljes irányváltás (polaritás) az elektromos áram a pozitív értékek a negatív és a pozitív vissza hívás - az időszak az oszcilláció az elektromos áram. Időszakban T váltakozó áram iránya változik kétszer.
A vizuális megfigyelés szinuszos váltakozó jelenlegi általánosan használt oszcilloszkóp. Annak kizárására áramütés és védelme az oszcilloszkóp a hálózat bemeneti feszültség segítségével szigetelő transzformátor. A mérési időszak között nincs különbség, néhány ekvivalens (azonos amplitúdójú) mutat mérni. Lehetőség van a maximális pozitív vagy negatív csúcsokat, és lehet, és a nulla értéket. Ezt szemlélteti az ábrán.
Tudjuk fizika tankönyv váltakozó elektromos áram által generált elektromos gép - generátor. A legegyszerűbb modell a generátor egy mágneses keret, amely forog, és olyan mágneses mezőben egy állandó mágnes.
Képzeljünk el egy téglalap alakú drótváz egy néhány fordulattal a egyenletesen forgó egységes mágneses mezőt. Merül fel, hogy a keret EMF indukciós szinuszosan változik. A rezgési periódus T váltakozó elektromos áram - ez egy teljes fordulatot a mágneses keret tengelye körül.
Az egyik legfontosabb jellemzője az áram két értékei váltakozó elektromos áram - maximális értéke és az átlagos értéket.
A maximális értéke az elektromos feszültség Umax - a feszültség értéke megfelel annak a legnagyobb értéke a szinuszhullám. A középérték az elektromos feszültség Usr - a feszültség értéke egyenlő 0,636 a maximális értéket. Matematikailag ez így néz ki:
Szinuszhullám csúcsfeszültségértékeit követhetjük az oszcilloszkópon képernyőn. Ahhoz, hogy megértsük, mi az átlagos értéke a váltakozó feszültség is végzett kísérletben a rajz és az alábbi leírásnak.
Az oszcilloszkóp csatlakoztassa a bemeneti szinuszos feszültséget. Kezelje függőleges eltolás sweep, mozgassa a „nulla” scan a legalsó sorban az oszcilloszkóp képernyőjén skála. Nyúlik, és mozgassa a vízszintes pásztázási úgy, hogy az egyik fél hullám szinuszos fit tíz (öt) az oszcilloszkóp képernyőjén sejteket. Kezelje a függőleges letapogatás (javított) nyúlik a kibontakozó úgy, hogy a maximális amplitúdója a félig-fit pontosan tíz (öt) az oszcilloszkóp képernyőjén sejteket. Határozzuk meg az amplitúdó a szinuszhullám tíz helyszínen. Foglald össze mind a tíz értékeket, és osszuk el tíz - Előhívás „átlagos pontszám”. Ennek eredményeként, akkor kap feszültséget értéke mintegy 6,36 a maximális érték - 10.
Mérőműszerek - feszültségmérő, tseshki, multiméter mérni váltakozó feszültség van a saját rendszeréből egy egyenirányító és simító kondenzátorok. Ez a lánc „fordulóban” tényező és a maximális különbség a mért feszültség a száma 0,7. Ezért, ha a képernyőn lát az oszcilloszkóp amplitúdójú szinuszos feszültség 10 V, a feszültség mérő (tseshka, multiméter) nem 10, hanem 7 voltot. Gondolod, hogy az otthoni aljzatba - 220 volt? Ez van, de nem egészen! 220 volt - az átlagos háztartási konnektorból feszültség, átlagosan meter - voltmérővel. A maximális feszültség is következik a képlet:
Ezért, ha „byot” áramot a konnektorból, 220 V, tudod, hogy ez az illúzió. Sőt, ha remeg a feszültség kb 315 voltot.
Együtt egyszerű szinuszos váltakozó áram, a szakterületen széles körben alkalmazzák az úgynevezett háromfázisú áram. Sőt, a háromfázisú villamos áram - a fő energia formájában használják világszerte. Háromfázisú áram népszerűségre tett szert, mivel olcsóbb erőátviteli hosszú távokon. Ha szüksége van a két vezetéket a háromfázisú áram, amelyben az energia háromszor nagyobb, ez mindössze három huzalok normál (egyfázisú) az elektromos áram. A fizikai értelmében meg fogja tanulni, később ebben a cikkben.
Képzeld el, ha egy közös tengely nem forog egy és három azonos keretek, amelyek síkja elfordul egymáshoz képest 120 fokkal. Aztán felmerült ezekben szinuszos elektromotoros erő Azt is meg kell eltolt fázisban 120 fokkal (lásd. Ábra).
Az ilyen összehangolt három változó nevű háromfázisú áram. Egyszerűsített elrendezése huzaltekercs háromfázisú váltakozó áramú generátor az ábrán látható.
Csatlakozás a generátor tekercsek három független sorok az alábbiak szerint.
Ez a kapcsolat hat vezetékek meglehetősen nehézkes. Mivel a jelenség fontos áramkörökben csak a potenciális különbség, hogy az egyik vezető használható egyszerre a két fázis, anélkül, hogy csökkenne a terhelhetőség az egyes fázisok. Más szóval, abban az esetben a csatlakozó generátor tekercsek egy „csillag” a „nulla”, az átviteli energiát a három forrásból készül négy vezetékek (.. ábra), amelyben egy közös - a nullavezető.
Három vezetékeket lehet továbbítani közvetlenül az energia a három (valójában független) áramforrások kapcsolt „delta”.
Az ipari generátorok és transzformátorok átalakítani „háromszög” általában össze van kapcsolva interfázis feszültség 220 V. Ebben a „nulla” végzik elérhető. „Star” használják hálózati átviteli feszültség a „nulla”. Így tehát a fázis tekintetében „nulla” feszültség 220 V érvényes. A határfelületi feszültséget így egyenlő 380 voltot.
Gyakori az időben „pimaszul voruyuschey demokrácia” volt az égés háztartási berendezések a lakások tekintélyes polgárok, mikor, mert a rossz kábelezés égett teljes „nulla”, akkor attól függően, hogy hány háztartási készülékek szerepelnek a lakások, megvilágított TV és hűtőszekrény mellett kik azok legalább részt. Ez okozza a jelenséget „fáziskiegyenlítetlenség” keletkezett nyúlás földre. A kilépő törvénytisztelő polgárok helyett 220 rohant interfázis feszültsége 380 V volt. Eddig sok kommunális és települési struktúra emlékeztet a magyar városok és falvak, ez a jelenség nem teljesen megszüntetni.
Üzembe AC
Az ipar elsősorban alkalmazott szinuszos váltakozó áram, amely megváltoztatja annak értékét és irányát periodikusan eltérően DC minden pillanatban. Mert az ilyen áramforrás elektromos energia, ami változó pl. . D periodikusan változó nagyságát és irányát; Ilyen források nevezik generátorok. Az elv a váltakozó áram. A legegyszerűbb generátor lehet kerek, forgó egységes mágneses mező (ábra. 168 is). A jobb kéz szabályt, könnyen megállapítható, hogy a forgás közben irányt a tekercs e. DS e indukált munkaterületek 1 és 2 fordulat folyamatosan változik (amelyet nyilakkal jelöltünk), és így megváltoztatja az irányát a átfolyó áram a zárt áramkört i. A törvény szerint az elektromágneses indukció e. d. s, a tekercsben indukált forgása során egy kerületi sebességgel. egy mágneses mező indukciós B,
2l - a hossza két dolgozó részei a tekercs olyan mágneses mezőben;
- közötti szög irányában mágneses erővonalak és az irányt a tekercs mozgásának a vonatkozó időpontban (az irányt a sebességvektor?).
Amikor forgó tekercs szögsebességgel. szög. =? T, tehát,
Változtatható szög. t e nevezett fázis. d. a. Az érték 2lb. Ez jelenti a legnagyobb értéke e. d. a. e, amelyet megkap? t = 90 ° (amikor a hurok sík merőleges a mágneses erővonalakat). Jelölte azt Eth kap:
A kapott függősége e. d. a. azaz a szög? t és a t idő szinuszgörbe ábrázoljuk grafikusan (ábra. 168, b). Pl. Az áram és feszültség, amely megváltoztathatja az értékeiket és irányát a szinusz törvény az úgynevezett szinusz. A tengely, amelyen a laikus szögek. t, lehet tekinteni, mint időtengely t. Nézzük bizonyos rendelkezéseit a tekercset. Abban az időben, megfelelő szög t1 (lásd 168. és ..) Ha a tekercs vízszintes helyzetben, a munkaterületek mintha elcsúsztatható a mágneses erővonalakat, anélkül, átkelés őket ?; így ezen a ponton e. d. a. ezek nem indukált (1. pont ábrán. 168, b). A további forgása a tekercs akkor metszik oldalvonalakba mágneses erő. Mivel a forgási szög növekszik, és a számát távvezetékek keresztezett tekercs oldalán egységnyi idő, és ennek megfelelően növeli a E a tekercsben indukált. d. az E. Abban az időben, amely megfelel a szög? t2. coil metszi a legnagyobb számú mágneses erővonalakat, mert üzemi részek az 1. és 2. lépés, merőlegesen a mágneses erővonalak; Ezen a ponton e. d. a. e eléri a maximális értéket Em (2 pont az ábrán). A további forgás a tekercs áthaladni száma távvezetékek csökken, és ennek megfelelően csökken a tekercsben indukált e. d. a. A megfelelő idő sarokrészek a tekercs ismét működik, mivel mentén csúszik a mágneses erővonalak, így az E. d. a. e értéke nulla (3. pont). Ezután dolgozik részek az 1. és 2. kezdenek fordulni ismét át mágneses mező vonalak, de a másik irányba, így a tekercs jelenik e. d. a. ellenkező irányban. Abban az időben, megfelelő szög T4. függőleges elrendezése a tekercs e. d. a. eléri a maximális értéket - Em (4 pont), akkor csökken, és a megfelelő időben t5, ismét nulla lesz (5. pont) ?. A további mozgása a tekercs egyes
Ábra. 168. indukciós sine e. d. a. (A) és a görbe a változás (b)
forgalom kiváltására új eljárás e felett. d. a. Ez meg kell ismételni.
A modern generátor mágnesek vagy elektromágnesek, hogy mágneses teret hoznak létre, általában található a forgó része a gép - a rotor. és tekercsek, amely által indukált változó e. d s -. az álló része a generátor - a motorban. Azonban, a szempontból a cselekvés generátor elvének közömbös bármely részét a gép - a forgórész és az állórész - tekercsek vannak elrendezve, amely által indukált változó e. d. a.
Munka elektromos vevőkészülékek AC. Amikor csatlakozik a generátor váltakozó villamos lámpa (lásd. Ábra. 168), majd a menet akkor felmelegszik és lehűl időközönként. Azonban, ha a frekvencia a váltakozó áram változások elég nagy, izzószál nem lesz ideje kihűlni, és az emberi szem nem érzékeli változások intenzitását. A azonos feltételek is bekövetkezhet, ha a váltakozó áramú motorok; Egy ilyen motor működése közben megkapja az AC impulzusok egymást követő magas frekvencián, és forgórész forog állandó frekvenciával.