Curentului electric alternativ

Curentului electric alternativ

Curentul electric se schimbă magnitudinea și direcția sa în timp, se numește curent alternativ.

Curent alternativ. ca o constantă, este, de asemenea, o mișcare ordonată a particulelor încărcate. Dar DC este întotdeauna într-o singură direcție, de la „+“ la „-“. Și direcția sa este în continuă schimbare curent alternativ, care curge într-o direcție și apoi într-o altă direcție. Prin urmare, una dintre liniile sale de convențional luate ca fiind pozitive, iar direcția opusă acesteia, este considerat negativ. În funcție de acest lucru, la un curent algebrică timp va avea un „plus“ sau „minus“ semn.

Curentul de a fi variabilă, acesta trebuie să fie conectat la o forță electromotoare de curent alternativ. Aceste surse sunt generatoare de curent alternativ - mașini electrice care transformă energia mecanică în energie electrică de curent.

curent alternativ periodică

Parametrii de bază AC - perioadă, frecvență și amplitudine.

Imaginați-vă că pentru un timp T AC modifică ciclul va avea loc și va reveni la valoarea sa inițială. În continuare același ciclu în care va avea loc în același timp Tc. Acest curent se numește curent alternativ periodică. și valoarea T - perioada curentă. Aceasta este cea mai mică cantitate de timp în care se schimbă în curentul și tensiunea se repetă. Măsurată prin numărul de secunde.

Inversul perioadei se numește frecvența curentă (f). Acesta indică numărul de perioade (oscilații complete) care trece curent în unitatea de timp. Măsurată în Hertz (Hz).

Curentul alternativ variază de la o frecvență de 1 Hz, dacă perioada este de 1 secundă.

În România, ca și în cele mai multe țări ale lumii, standard de curent alternativ frecvența electrică de 50 Hz. În SUA și Canada - 60 Hz. În Japonia, sunt utilizate ambele opțiuni. În frecvență aplicată vestică 60 Hz, iar în est - 50 Hz. Sa întâmplat pentru că în 1895, Tokyo a fost achiziționată de compania germană generatoare AEG, și un pic mai târziu la Osaka - și generatoare de merikanskie General Electric. Deoarece aducerea acestor rețele la un standard unificat a fost foarte costisitoare, totul a fost lăsat ca este, și setați convertorul de frecvență de patru între rețele.

Cantitatea de curent la un moment dat se numește valoarea instantanee a curentului alternativ. Valoarea sa maximă se numește amplitudine și este notat Im.

curent armonic

Cele mai frecvente în curent electric sinusoidal. Acesta este un curent alternativ periodic, variază ca sinus:

unde i - valoarea curentă în orice moment t;

Im - valoarea instantanee a unui curent sinusoidal;

Cea mai mare valoare pozitivă sau negativă numită amplitudinea AC.

Programarea unui curent alternativ sinusoidal este sinusoidală.

Două curent sinusoidal în fază dacă acestea ajung simultan maxime și valorile nule. Dacă acestea sunt faze diferite, atunci spunem că curenții sunt de fază.

Cele mai utilizate pe scară largă cu trei faze de curent electric. sistem cu trei faze constă din trei circuite monofazate. Forțele care acționează electromotor în fiecare dintre ele, au aceeași frecvență, dar sunt deplasate în fază una față de cealaltă cu 120 0.

Electrică circuit electric monofazat, care face parte dintr-un lanț numit fază multifazic. Dacă toate fazele sunt conectate electric între ele, atunci un astfel de sistem este numit conectat electric. Fazele într-un sistem cu trei faze pot fi conectate „triunghi“, „stea NUL“ și „stea fără conductor neutru.“

Dacă adăugăm toate valorile instantanee (pozitive și negative) curentului alternativ sinusoidal pentru perioada, obținem suma algebrică zero. Dar, în acest caz, iar valoarea medie a curentului este de asemenea zero. Prin urmare, această valoare nu poate fi utilizată pentru măsurarea unui curent sinusoidal.

Cum putem determina valoarea curentului alternativ sinusoidal?

Curent alternativ este constantă și are un efect termic. Prin compararea efectului termic din efectul termic al DC, este posibil de a judeca dimensiunea sa.

Conform legii de căldură Joule cantitate Q. generate pe porțiunea de circuit electric în timpul timpul t când curentul este determinat prin următoarea formulă:

în cazul în care I - valoarea curentă; R - rezistența electrică.

Dacă doi curent constant și variabil, care curge prin aceeași valoare de rezistență, în același timp, emit aceeași cantitate de căldură, acestea sunt considerate echivalente pentru acțiunea termică.

Amploarea DC, care a produs aceeași cantitate de căldură ca și curent alternativ, în același timp, se numește valoarea efectivă a curentului AC sinusoidal.

Amploarea valorii efective a curentului sinusoidal este conectat cu raportul de amplitudine:

transmisie de curent alternativ

curent alternativ industrial produs de centralele electrice. Pentru consumatori curge prin liniile electrice (linii electrice). Având în vedere că linia de alimentare au o mare măsură, pierderea de energie în încălzire firele sunt destul de mari. Pentru a reduce pierderile de căldură, reduce intensitatea curentului. Pentru a face acest lucru prin intermediul tensiunii transformatorului este crescută în rețeaua de până la câteva sute de mii de volți. De exemplu, de înaltă tensiune nominală la 1150 linie de transport kV din lume, Ekibastuz-Kokshetau (1.450.000 volți). Acesta funcționează sub 500 kV. La final al tensiunii de linie de transmisie este coborâtă la valoarea dorită a consumatorului.

„Războiul de curenți“

Thomas Alva Edison

Care este curentul mai bun DC sau AC? Controversa cu privire la acest subiect a început în anii '80 ai secolului al XIX-lea și sa transformat într-un „război de curenți“, care a fost inițiată de doi oameni mari - inventatorul american Thomas Edison și inginerul sârb-născut și fizicianul Nikola Tesla.

Edison Fondată în 1878, compania «Edison Electric Light» a fost implicat în construirea puterii DC. DC, în timp ce lucrează becuri, motoare electrice și contoare de energie electrică. Alte dispozitive care au nevoie de curent, la acel moment nu a existat. Edison folosit dezvoltat „tehnologie cu trei fire“ pentru transmisia puterii. În 1887, ea a angajat mai mult de 100 de centrale electrice de curent continuu în sistemul de Statele Unite ale Americii Edison. Dar distanța pe care a fost capabil să transmită energie electrică, nu mai mult de 1,5 km.

Principalul oponent al Edison în „războiul curenților“ la momentul respectiv a fost Dzhordzh Vestingauz, inventator si industrias sunt bine versat în fizica si crede ca mai promițătoare. In 1885, el a dobândit mai multe transformatoare, create în 1881 de francezul Lucien Golarom și englezul John Gibbs și firma alternator «Siemens Halske ». Și în 1886, în Massachusetts, a început prima AC energie hidroelectrică.

În 1882, Tesla a inventat un motor cu mai multe faze, iar în 1888 - AC metru, lipsa de care a fost anterior unul dintre obstacolele în dezvoltarea tehnologiei de curent alternativ. În același an, Westinghouse îl invită să vină la locul de muncă. Tesla a inventat transformatoare permis pentru a primi orice tensiune. Și vă permite să transmită curent alternativ pe distanțe lungi. S-ar părea că nimic nu ar putea împiedica crearea rețelei de curent alternativ. Dar, Edison a recurs la PR negru, sponsor dezvoltarea scaunul electric pentru execuții și a sugerat utilizarea de curent alternativ în acest scop. Reporterii a descris cu multă culoare suferința trăită de condamnat la momentul executării. Compania a primit un semnal negativ, iar AC nu este utilizat pentru ceva timp.

Cu toate acestea, Tesla a fost câștigătorul. Westinghouse Compania a câștigat licitația pentru construcția primei centrale hidroelectrice de putere în SUA AC la Niagara.

Dar acest lucru nu înseamnă că actualul DC nu este utilizat în industria energetică. Desigur, marea majoritate a liniilor electrice transportate curent alternativ. Dar, împreună cu liniile electrice de curent alternativ, linii de transmisie de înaltă tensiune, există DC spoobnye curent transmite pe distanțe lungi, de exemplu, linia de transmisie Ekibastuz - Centru, Coreea de Sud (continent) - Insula Jeju și altele.