Εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα - ρεύμα με ποικίλοστο χρόνο με κατεύθυνση και δύναμη. Αυτά τα ρεύματα που αλλάζουν μόνο σε μέγεθος ονομάζονται παλλόμενα. Στη βιομηχανία και την καθημερινή ζωή, χρησιμοποιείται συχνότερα εναλλασσόμενο ημιτονοειδές ρεύμα.
Μετατροπή DC σε ACηλεκτρικό μπορεί να γίνει ως εξής. Τοποθετούμε ένα πηνίο σύρματος σε ένα ομοιόμορφο σταθερό μαγνητικό πεδίο. Με μια ομοιόμορφη περιστροφή αυτού του βρόχου γύρω από τον άξονα, η μαγνητική ροή θα αλλάζει συνεχώς τόσο σε μέγεθος όσο και σε κατεύθυνση. Ως αποτέλεσμα, σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, σχηματίζεται μια μεταβλητή στην ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) κατεύθυνσης και μεγέθους. Εάν ένα τέτοιο πηνίο είναι συνδεδεμένο σε εξωτερικό κύκλωμα, τότε σε αυτό θα λάβουμε εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα.
Όταν γίνεται το επίπεδο του περιστρεφόμενου πηνίουκάθετα προς τις γραμμές δύναμης ενός δεδομένου μαγνητικού πεδίου, η μαγνητική ροή που διέρχεται από αυτό είναι η υψηλότερη (Φ = Φmax), αλλά ο ρυθμός μεταβολής του είναι μηδέν (ΔΦ / Δt = 0), καθώς, περνώντας από αυτήν τη θέση, η οι αγωγοί του βρόχου γλιστρούν κατά μήκος των γραμμών δύναμης του πεδίου χωρίς να τους διασχίζουν. Αυτό σημαίνει ότι το EMF της επαγωγής που δημιουργείται στον βρόχο θα είναι ίσο με μηδέν (E = 0).
Όταν το επίπεδο του βρόχου είναι παράλληλο με την ισχύγραμμές του πεδίου, η ροή που διεισδύει είναι μηδέν (Φ = 0), αλλά ο ρυθμός μεταβολής σε αυτήν τη θέση είναι μεγαλύτερος ((ΔΦ / Δt) max), καθώς οι αγωγοί του βρόχου κινούνται κάθετα σε σχέση με τις γραμμές δύναμης .
Το EMF που προκύπτει σε αυτήν την περίπτωση στο βρόχο έχειυψηλότερη τιμή (E = Emax). Με την περαιτέρω περιστροφή του βρόχου, ο ρυθμός αλλαγής της ροής που διεισδύει στον βρόχο θα αυξηθεί. Ως εκ τούτου, το EMF σε απόλυτη τιμή θα αυξηθεί από 0 σε Emax. Έτσι, το επίπεδο της επαγωγής EMF σε έναν περιστρεφόμενο βρόχο για μια επανάσταση αλλάζει από –Emax σε + Emax.
Ανοίξτε το βρόχο του καλωδίου και συνδέστε τοπαλμοσκόπιο. Όταν το πηνίο περιστρέφεται σε μαγνητικό πεδίο, ο παλμογράφος θα καταγράφει όλες τις αλλαγές στο ρεύμα, με τις οποίες θα είναι δυνατό να κριθεί η αλλαγή στην ηλεκτροκινητική δύναμη στο πηνίο κατά τη διάρκεια μιας περιστροφής.
Το ρεύμα που προκύπτει στον βρόχο όταν κυκλοφορεί ομοιόμορφα σε ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο, όπως δείχνει το παλμογράφημα, αλλάζει ημιτονοειδώς. Αυτό το ρεύμα ονομάζεται εναλλασσόμενο ημιτονοειδές.
Η χρονική περίοδος κατά την οποία η ηλεκτροκινητική δύναμη εκτελεί μια ταλάντωση ονομάζεται εναλλασσόμενη τρέχουσα περίοδος.
Ο ορισμός του γράμματος της περιόδου ταλάντωσης είναι T. Ο αριθμός των ταλαντώσεων σε 1 δευτερόλεπτο είναι η συχνότητα του ρεύματος, η οποία δηλώνεται με το γράμμα f. Η μονάδα μέτρησης είναι hertz (Hz):
f = 1 / T ή T = 1 / f.
Εάν η τιμή EMF σε κάποια αυθαίρετη στιγμήχρόνος που δηλώνουμε μέσω e (η στιγμιαία τιμή του) και η μεγαλύτερη τιμή (πλάτος) - μέσω του Emax, τότε ο νόμος που εκφράζει την εξάρτηση του e στο χρόνο, στην περίπτωση ενός ημιτονοειδούς ρεύματος, μπορεί να εκφραστεί ως η ακόλουθη έκφραση:
e = Emax˖sin (2 / T) t.
Στις περισσότερες χώρες, στη βιομηχανία και στην καθημερινή ζωή, χρησιμοποιείται εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα με συχνότητα 50 Hz, περίοδο 0,02 δευτερολέπτων.
Λήψη εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος απόΗ μηχανική ενέργεια παράγεται χρησιμοποιώντας ειδικά μηχανήματα που ονομάζονται γεννήτριες. Η αρχή της εργασίας τους βασίζεται στο νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Το απλούστερο κύκλωμα γεννήτριας μπορεί να αναπαρασταθεί ως ένα πλαίσιο που περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα στο μαγνητικό πεδίο ενός ηλεκτρομαγνήτη ή μόνιμου μαγνήτη. Όταν το πλαίσιο περιστρέφεται, δημιουργείται μια μεταβλητή ηλεκτροκινητική δύναμη. Συνδέοντας το πλαίσιο στο εξωτερικό κύκλωμα, έχουμε εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα. Σπάνια κατασκευάζεται ένας εναλλάκτης με σταθερό μαγνητικό σύστημα και περιστρεφόμενα πηνία.
Σε όλες σχεδόν αυτές τις γεννήτριες, η περιέλιξη (οπλισμός) είναι σταθερή και το μαγνητικό σύστημα (επαγωγέας) περιστρέφεται. Το ακίνητο μέρος της γεννήτριας ονομάζεται στάτορας και το κινητό μέρος είναι ο ρότορας.
