Ce este un curent sinusoidal

Faptul că există un curent sinusoidal alternativ în conductorii cablajelor de uz casnic este audiat de toată lumea. Dar pentru o persoană necunoscută cu inginerie electrică, termenii „sine“ și, mai ales, „variabile“, se spune nimic. În această lucrare, vom încerca să oferim o idee generală despre acest lucru, accesibil tuturor.

În primul rând, ceea ce este un curent electric. Conform explicației existente, curentul este o mișcare direcționată a particulelor elementare, care are sarcina unui semn pozitiv sau negativ. De obicei, particulele sunt înțelese ca electroni, dar acest lucru nu este chiar așa. Un atom care a pierdut un electron, datorită protonilor prezenți în nucleu, dobândește o sarcină pozitivă, devenind un ion. EMF acționează nu numai pe electron, ci și pe el. Este suficient să reamintim că în calculele pentru direcția pozitivă a fluxului curent se ia de la plus la minus, deși, în realitate, particulele încărcate negativ se mișcă în direcția opusă.

De unde provin aceste particule? Reprezentăm structura dirijorului: cristal lattice cu atomi în noduri. Fiecare atom poate fi în mod condiționat descris ca un sistem solar miniatural. În centru este un nucleu masiv format din protoni și neutroni, iar în jurul ei orbite rotesc electroni.

Încărcare de protoni este pozitiv, iar electronul este negativ, astfel încât acestea sunt atrase unul de celălalt. Cu cât este mai aproape de nucleu, cu atât interacțiunea este mai puternică. Pentru a crea un curent, este necesar să eliberăm niște electroni de la atomi și să-i facem să se miște în direcția cea bună. În generatoare, această problemă este efectuată cu succes de un câmp magnetic rotativ. Ea comunică energia lipsă electronilor în orbitele exterioare, eliberându-le. Desigur, nu există nici o mișcare directă. Vorbim despre schimbul acestor particule între cei mai apropiați atomi.

De unde vine numele "curent sinusoidal"? Motivul este în metoda de obținere. Să ne imaginăm doi stâlpi opuși ai unui magnet și între ele liniile intensitatea câmpului. Am plasat cadrul din conductor în acest câmp. Capetele sale sunt legate de sarcină, formând un contur (lanț). Rotiți cadrul. În momentul în care este situat paralel cu suprafețele magnetului, nici un curent, deoarece nu există nici o intersecție cu linii de tensiune (ambele părți ale ramei sunt la același nivel). Aici este o linie puțin întoarsă câmp magnetic traversa un conductor, eliberează electroni și un curent.

În același timp, cealaltă parte a cadrului trece, de asemenea, pe câmp, dar din partea opusă. Valoarea maximă curentă este pentru plasarea verticală. Un curent sinusoidal este o reprezentare grafică a procesului. Fără ea, este dificil de înțeles principiul funcționării aparatelor electrice. Graficul reprezentând curentul sinusoidal este coordonatele carteziene pe plan. Axa verticală este axa curentă și axa orizontală - timpul. Deoarece, cu rotația cadrului, valorile înregistrate sunt repetate periodic, se formează un curent sinusoidal variabil în direcție și mărime. Insira ca o undă sinusoidală pe axa timpului, deoarece partea situată deasupra axei de undă (un semn pozitiv), iar partea inferioară (negativă). Cel mai înalt punct al undelor corespund cadrului poziție paralelă cu liniile intensității câmpului, iar intersecția axei de timp (curentul este zero) - perpendicular.

Circuite electrice curentul sinusoidal a devenit cel mai frecvent, deoarece acest tip de energie electrică este foarte ușor convertit cu ajutorul transformatoarelor și a altor elemente ale circuitului electric, permițând transmiterea pe distanțe lungi, precum și modularea necesară. În plus, însăși principiul generării implică crearea unui curent sinusoidal.