เกี่ยวกับสิ่งที่อยู่ในตัวนำของสายไฟในครัวเรือนทุกคนได้ยินกระแสสลับไซน์ แต่สำหรับคนที่ไม่คุ้นเคยกับวิศวกรรมไฟฟ้า คำว่า "ไซนูซอยด์" และ "ตัวแปร" นั้นไม่ได้มีความหมายอะไรเลย ในงานนี้เราจะพยายามให้แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับเรื่องนี้ซึ่งทุกคนสามารถเข้าใจได้
ก่อนอื่นคุณต้องตัดสินใจว่าคืออะไรไฟฟ้า. ตามคำอธิบายที่มีอยู่ กระแสคือการเคลื่อนที่โดยตรงของอนุภาคมูลฐานที่มีประจุเป็นเครื่องหมายบวกหรือลบ โดยปกติแล้ว อนุภาคจะเข้าใจว่าเป็นอิเล็กตรอน แต่ก็ไม่เป็นความจริงทั้งหมด อะตอมที่สูญเสียอิเล็กตรอนเนื่องจากโปรตอนที่มีอยู่ในนิวเคลียส ได้รับประจุบวก กลายเป็นไอออน EMF ไม่เพียงทำหน้าที่เกี่ยวกับอิเล็กตรอนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอิเล็กตรอนด้วย พอเพียงที่จะระลึกได้ว่าในการคำนวณ ทิศทางบวกของการเคลื่อนที่ในปัจจุบันถูกนำมาจากบวกเป็นลบ แม้ว่าในความเป็นจริง อนุภาคที่มีประจุลบจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม
อนุภาคเหล่านี้มาจากไหน?ลองนึกภาพโครงสร้างของตัวนำ: ตาข่ายคริสตัลที่มีอะตอมในโหนด แต่ละอะตอมสามารถอธิบายตามอัตภาพว่าเป็นระบบสุริยะขนาดเล็ก ตรงกลางเป็นนิวเคลียสขนาดใหญ่ ซึ่งประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน และอิเล็กตรอนโคจรรอบมันในวงโคจร
ประจุของโปรตอนเป็นบวก และของอิเล็กตรอนเป็นลบจึงดึงดูดซึ่งกันและกัน ยิ่งใกล้กับแกนกลางมากเท่าไหร่ ปฏิสัมพันธ์นี้ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น เพื่อให้กระแสเกิดขึ้น จำเป็นต้องปลดปล่อยอิเล็กตรอนบางส่วนออกจากอะตอมและเคลื่อนไปในทิศทางที่ต้องการ ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า งานนี้สำเร็จโดยสนามแม่เหล็กหมุน มันให้พลังงานที่หายไปแก่อิเล็กตรอนในวงโคจรชั้นนอกและปล่อยพวกมันออกมา แน่นอนว่าไม่มีการเคลื่อนไหวโดยตรง เรากำลังพูดถึงการแลกเปลี่ยนอนุภาคเหล่านี้ระหว่างอะตอมที่ใกล้ที่สุด
ชื่อ "กระแสไซน์" มาจากไหน?เหตุผลคือวิธีการได้มา ลองนึกภาพสองขั้วตรงข้ามของแม่เหล็ก และระหว่างพวกมันคือเส้นความแรงของสนาม มาวางกรอบ explorer ในช่องนี้กัน ปลายของมันเชื่อมต่อกับโหลดสร้างวงจร (วงจร) หมุนกรอบ ในขณะที่มันขนานกับพื้นผิวของแม่เหล็กนั้นไม่มีกระแสใด ๆ เนื่องจากไม่มีจุดตัดกับเส้นแรงตึง (ทั้งสองด้านของเฟรมอยู่ในระดับเดียวกัน) ดังนั้นเธอจึงหันไปเล็กน้อย เส้นของสนามแม่เหล็กตัดกับตัวนำ ปล่อยอิเล็กตรอนและกระแสก็เกิดขึ้น
ในขณะเดียวกัน อีกด้านหนึ่งของกรอบก็เช่นกันข้ามสนามแต่จากฝั่งตรงข้าม ค่าปัจจุบันสูงสุดคือเมื่อวางในแนวตั้ง กระแสไซน์เป็นภาพกราฟิกของกระบวนการนี้ หากปราศจากมัน ก็ยากที่จะเข้าใจหลักการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้า กราฟแสดงกระแสไซน์แสดงพิกัดคาร์ทีเซียนบนระนาบ แกนตั้งเป็นปัจจุบัน และแนวนอนเป็นเวลา เนื่องจากเมื่อเฟรมหมุน ค่าที่บันทึกไว้จะถูกทำซ้ำเป็นระยะ ๆ ทำให้เกิดกระแสไซน์ โดยเปลี่ยนทิศทางและขนาด ดูเหมือนว่าไซนูซอยด์จะพันกันบนแกนเวลา เนื่องจากคลื่นบางส่วนอยู่เหนือแกน (เครื่องหมายบวก) และบางส่วนอยู่ด้านล่าง (เชิงลบ) จุดสูงสุดของคลื่นสอดคล้องกับตำแหน่งของเฟรมที่ขนานกับเส้นความแรงของสนาม และจุดตัดของแกนเวลา (กระแสคือศูนย์) จะตั้งฉาก
วงจรไฟฟ้าของกระแสไซน์ที่ได้รับที่แพร่หลายที่สุด เนื่องจากไฟฟ้าประเภทนี้แปลงได้ง่ายมากโดยใช้หม้อแปลงและองค์ประกอบอื่น ๆ ของวงจรไฟฟ้า ทำให้สามารถส่งผ่านในระยะทางไกลได้ตลอดจนการปรับตามที่ต้องการ นอกจากนี้ หลักการของรุ่นคือการสร้างกระแสไซน์
