Courant électrique alternatif - courant avec changementdans la direction et la force du temps. Ces courants qui ne changent que d'amplitude sont appelés courants d'ondulation. Dans l'industrie et la vie quotidienne, un courant sinusoïdal alternatif est le plus souvent utilisé.
Convertir DC en ACélectrique peut être effectué comme suit. Nous plaçons une bobine de fil dans un champ magnétique constant uniforme. Avec une rotation uniforme de cette bobine autour de l'axe, le flux magnétique changera continuellement d'amplitude et de direction. En conséquence, selon la loi de l'induction électromagnétique, une force électromotrice (EMF) variable dans la direction et l'amplitude est formée dans la bobine. Si une telle bobine est connectée à un circuit externe, nous obtiendrons alors un courant électrique alternatif.
Lorsque le plan de la boucle tournante devientperpendiculaire aux lignes de force d'un champ magnétique donné, le flux magnétique qui le traverse est le plus élevé (Φ = Φmax), mais son taux de variation est nul (ΔΦ / Δt = 0), car, en passant par cette position, les conducteurs de la bobine glissent le long de la force les lignes du champ sans les traverser. Cela signifie que l'induction EMF formée dans la bobine devient nulle (E = 0).
Lorsque le plan de la bobine est parallèle à la puissancelignes du champ, le flux qui y pénètre est nul (Φ = 0), mais le taux de changement dans cette position est le plus élevé ((ΔΦ / Δt) max), car les conducteurs de la bobine se déplacent perpendiculairement aux lignes de force.
ЭДС, возникающая в этом случае в витке, имеет valeur la plus élevée (E = Emax). Avec une rotation supplémentaire de la bobine, le taux de variation du débit pénétrant dans la bobine augmentera; par conséquent, EMF en valeur absolue passera de 0 à Emax. Ainsi, le niveau d'induction EMF dans une bobine rotative pendant une révolution varie de –Emax à + Emax.
Ouvrez le fil et attachez-le àà l'oscilloscope. Lorsque la bobine tourne dans un champ magnétique, l'oscilloscope enregistre toutes les variations de courant, grâce auxquelles il sera possible de juger de la variation de la force électromotrice dans la bobine pendant un tour.
Le courant qui se produit dans la bobine lorsqu'elle est inversée uniformément dans un champ magnétique uniforme, comme le montre l'oscillogramme, change de manière sinusoïdale. Un tel courant est appelé alternance sinusoïdale.
La période de temps pendant laquelle la force électromotrice effectue une oscillation est appelée période du courant alternatif.
La lettre désignant la période d'oscillation est T. Le nombre d'oscillations par seconde est la fréquence du courant, qui est indiquée par la lettre f. Son unité de mesure est le hertz (Hz):
f = 1 / T, ou T = 1 / f.
Si la valeur EMF à un moment arbitrairenous notons le temps par e (sa valeur instantanée), et la plus grande valeur (amplitude) par Emax, alors la loi exprimant la dépendance de e sur le temps, dans le cas d'un courant sinusoïdal, peut être exprimée comme l'expression suivante:
e = Emax˖sin (2 / T) t.
Dans la plupart des pays, les industriels et les particuliers utilisent un courant électrique alternatif d'une fréquence de 50 Hz, d'une durée de 0,02 seconde.
Obtention d'un courant électrique alternatifl'énergie mécanique est réalisée à l'aide de machines spéciales appelées générateurs. Le principe de leur travail est basé sur la loi de l'induction électromagnétique. Le circuit générateur le plus simple peut être représenté comme un cadre tournant autour d'un axe dans un champ magnétique d'un électro-aimant ou d'un aimant permanent. Lorsque le châssis tourne, une force électromotrice alternative s'y forme. En connectant le cadre au circuit externe, nous obtenons un courant électrique alternatif. Un alternateur ayant un système magnétique fixe et des spires tournantes est rarement construit.
Dans presque tous ces générateurs, l'enroulement (induit) est fixe et le système magnétique (inducteur) tourne. La partie inamovible du générateur est appelée stator, et la partie mobile est appelée rotor.
