交流

交流電流-変化する電流方向と強さによって時間内に。大きさだけが変化する電流は、脈動と呼ばれます。産業や日常生活では、交流正弦波電流が最も頻繁に使用されます。

DCからACへの変換電気は次のように行うことができます。ワイヤーのコイルを均一な一定の磁場に置きます。このループが軸を中心に均一に回転すると、磁束の大きさと方向の両方が連続的​​に変化します。その結果、電磁誘導の法則に従って、方向と大きさの起電力(EMF)の変数がループ内に形成されます。そのようなコイルが外部回路に接続されている場合、その中で交流電流を受け取ります。

回転コイルの平面が与えられた磁場の力線に垂直に、それを通過する磁束は最大です(Φ=Φmax)が、その変化率はゼロ(ΔΦ/Δt= 0)です。なぜなら、この位置を通過すると、ループの導体は、それらを横切ることなく、磁場の力線に沿って滑ります。これは、ループで生成される誘導のEMFがゼロに等しくなることを意味します(E = 0)。

ループの平面が電力に平行な場合場の線、それを貫通する流れはゼロ(Φ= 0)ですが、ループの導体は力線に対して垂直に移動するため、この位置での変化率は最大です((ΔΦ/Δt)max)。 。

この場合ループで発生するEMFは最高値(E = Emax)。ループをさらに回転させると、ループを通過する流れの変化率が増加します。したがって、絶対値のEMFは0からEmaxに増加します。したがって、1回転の回転ループでのEMF誘導のレベルは、–Emaxから+ Emaxに変化します。

ワイヤーのループを開いて、に取り付けますオシロスコープ。ループが磁場の中で回転すると、オシロスコープは電流のすべての変化を記録します。これにより、1回転中のループの起電力の変化を判断することができます。

オシログラムが示すように、ループが均一な磁場で均一に循環しているときにループで発生する電流は、正弦波状に変化します。この電流は交流正弦波と呼ばれます。

起電力が1回の振動を行う期間を交流期間と呼びます。

発振周期の文字指定はTです。1秒間の発振回数は電流の周波数で、文字fで表されます。その測定単位はヘルツ(Hz)です。

f = 1 / T、またはT = 1 / f。

任意の瞬間のEMF値の場合e(その瞬時値)と最大値(振幅)で表す時間-Emaxを使用すると、正弦波電流の場合、eの時間依存性を表す法則は次の式で表すことができます。

e =Emax˖sin(2 / T)t。

ほとんどの国では、産業や日常生活で、周波数50 Hz、周期0.02秒の交流電流が使用されています。

から交流電流を受け取る機械的エネルギーは、発電機と呼ばれる特別な機械を使用して生成されます。彼らの仕事の原理は、電磁誘導の法則に基づいています。最も単純な発電機回路は、電磁石または永久磁石の磁場内の軸を中心に回転するフレームとして表すことができます。フレームが回転すると、可変起電力が発生します。フレームを外部回路に接続することにより、交流電流が得られます。固定磁気システムと回転コイルを備えたオルタネーターはめったに構築されません。

このようなほとんどすべての発電機では、巻線(電機子)は静止しており、磁気システム(インダクター)は回転します。発電機の不動部分は固定子と呼ばれ、可動部分は回転子です。