Striedavý prúd
Striedavý prúd
a) pohynujúci sa vodič v magnetickom poli
b)otáčajúca sa služka v magnetickom poli
A) Faradayov indukčný záklon
V uzavrenej vodivej slučke C sa zmenou magnetického indukčného toku plochou slučky S indukuje elektromotorické napätie
alebo ekvivalentne v diferenciálnom tvare
- .
kde E je elektrické pole, infinitezimálny prvok slučky C a B je magnetická indukcia
B)Lenzov zákon)
Prúd vzbudení (excitovaný) elektromagnetickou indukciou pôsobí proti zmene, ktorá ho vyvolala.
C) Teoretický rozbor
Uvažujme o slučke ako o jednom obdĺžnikovom závite. Ak sa otáča rovnomerne v magnetickom poli magnetu podľa Faradayovho indukčného zákona a zároveň i Lenzovho zákona indukuje sa v závite prúd, ktorému sa mení smer aj velkosť v závislosti od času.
Oddvôvodňujeme to tak, že pri otáčaní závitu v magnetickom poli v každom okamihu naň pôsobí iný počet indukčných čiar čim sa mení veľkosť indukovaného napätia
V praxi sa používajú viaceré cievky navinuté z týchto závitov
D) Zdroj striedavého prúdu
Zdrojom je najčastejšie alternátor,zväčša trojjfázový.
Pri tomto zapojení sú 3 cievky zapojené voči sebe časovo posunuté o tretinu kmitu a priestorovo o 120°. Ak sú napájané trojfázovým prúdom vzniká otáčavé magnetické pole aby bolo čo najsilnejšie používajú sa cievky s feromagnetickým obvodom a vodiče sa vkladajú do drážok. V každej cievke je najsilnejšie oscilačné pole v osi cievky, ktorá ho vytvára a postupujúc od osi cievky v oboch smeroch pozdĺž vzduchovej medzery slabne.
Časovo-priestorová rovnica hovorí, že magnetická indukcia otáčavého magnetického pola má amplitúdu rovnú približne 1,5 násobku amplitúdy magnetickej indukcie 1 cievky a mení sa s časom i priestorovo harmonicky. Otáčavá rýchlosť magnetického poľa závisí od frekvencie prúdu, resp. uhlovej frekvencie, ktorá pri dvojpólovom stroji sa rovná uhlovej rýchlosti.
n=ω/2π=f
Ak má stroj p-polpárov: N=f/p
E) Veličiny
Striedavé veličiny majú tieto veličiny:
1)frekvencia: f=1/T [Hz,s]
2)perióda : T=1/f
1Hz=1/s= sⁿ, kde n=-1
3)Efektívna hodnota striedavého napätia Uef alebo prúdu Ief je rovnaká ako hodnota jednosmerného prúdu, ktorý má rovnako veľké tepelné účinky. Pre sínusový priebeh Uef = 1/√2 . Umax = 0,7 . Umax
-
okamžité hodnoty:
u=Umax×sinω×t
i=Imax×sinω×t