Отримання змінного струму . ProTok.net. Електрика в будинку і на роботі.

17.08.2015

Отримання змінного струму

автор: admin

Змінний струм має великі переваги перед постійним струмом. Генератори змінного струму простіше по влаштуванню, надійніше в роботі і будуються набагато більшої потужності і на більшу напругу, ніж генератори постійного струму. Але головна перевага змінного струму полягає в тому, що його легко можна перетворювати з однієї напруги в інше за допомогою трансформаторів, які не мають обертових частин і тому простіше машин. Для передачі струму на великі відстані на початку лінії перетворюють його у струм високої напруги у кілька сотень тисяч вольт, а в кінці знову знижують до тисяч і сотень вольт. При одній і тій же потужності при підвищенні напруги в стільки ж разів знижується сила струму, що дає можливість передавати великі потужності з відносно тонким проводах з невеликими втратами енергії.

Отримання змінного струму . ProTok.net. Електрика в будинку і на роботі.

Рис. 3-1. Принцип роботи генератора змінного струму

Змінний струм, що виробляється генераторами. Для того щоб зрозуміти принцип пристрою генератора змінного струму, помістимо вигнутий провідник у рівномірному магнітному полі, створюваному полюсами магніту (мал. 3-1). До кінців провідника припаяем кільця, до яких докладемо мідні пластинки, сполучені із зовнішнім ланцюгом. При обертанні провідника навколо осі АВ він буде перетинати лінії магнітного поля, за законом електромагнітної індукції в ньому буде наводитися ЕРС, на кінцях провідника з’явиться напруга, а в замкнутій ланцюга потече змінний струм. Таким чином, різниця між генераторами змінного і постійного струму полягає у відсутності колектора.

Подивимося, як будуть змінюватися напруга і струм за час одного обороту провідника в магнітному полі. На рис. 3-2 показаний обертовий провідник у різних положеннях. В положенні 1 провідник ковзає уздовж магнітних силових ліній, не перетинаючи їх, і ЕРС в ньому дорівнює нулю. В положенні 2 провідник почне перетинати магнітні лінії і в ланцюзі з’явиться индуктированный струм. За правилом правої руки він буде направлений від нас, тому провідники позначені хрестиками. В положенні 3 напруга і струм ще збільшаться, а в положенні 4 досягнуть найбільшого значення, так як провідник тут рухається поперек напрямку магнітного поля. Зміни струму в провіднику будуть відзначатися стрілку гальванометра, яка відхиляється від середнього положення на кут, пропорційний струму в провіднику. При переміщенні провідника від положення 4 до положення 7 напруга і струм будуть зменшуватися, а стрілка гальванометра піде назад. У положенні 7 стрілка стане на нуль, що означає відсутність струму в ланцюзі. У положенні 8 в ланцюзі знову з’явиться струм, але за правилом правої руки він буде протікати тепер у зворотному напрямку, і тому провідники позначені крапками. Стрілка гальванометра буде відхилятися від нуля в іншу сторону. Зміни струму при переміщенні провідника по нижній половині окружності будуть проходити так само, як і при переміщенні його по верхній половині, тільки струм у провіднику буде направлено у зворотний бік.

Отримання змінного струму . ProTok.net. Електрика в будинку і на роботі.

Рис. 3-2. Синусоїдальна зміна струму і напруги

Зміни струму і напруги можна наочно зобразити у вигляді графіка. Для цього відкладемо на продовженні горизонтального діаметра (рис. 3-2) відрізок АВ довільної довжини і розділимо його на 12 рівних частин. Позначимо частини відрізка тими ж цифрами, якими позначені положення провідника. В точках відрізка восставим перпендикуляри і відкладемо на них показання гальванометра, причому відхилення стрілки в одну сторону будемо відкладати вгору, а відхилення в протилежну сторону — вниз від відрізка АВ. Тепер з’єднаємо кінці перпендикулярів безперервною лінією.

Показання гальванометра для різних положень провідника пропорційні відстані провідника від горизонтального діаметра. Якщо провести радіуси, що з’єднують різні положення провідника з центром кола, то легко переконатися, що відстань провідника від горизонтального діаметра одно лінії синуса кута, утвореного радіусом з горизонтальним діаметром. Таким чином, довжини перпендикулярів рівні синусам кута між радіусом і горизонтальним діаметром. Тому лінія, що з’єднує кінці перпендикулярів, називається синусоїдою.

Час, протягом якого струм у провіднику проходить всі зміни, називається періодом. При таких обертах провідника в магнітному полі всі зміни струму і напруги будуть відбуватися так само, як і протягом першого періоду. Число періодів в секунду називаєтьсячастотою змінного струму. Електричні станції виробляють змінний струм частотою 50 пер/сек. Отже, тривалість одного періоду становить 1/50 с. Щоб отримати частоту 50 періодів, треба провідник, показаний на рис. 3-1, обертати зі швидкістю 50 об/с або 3000 об/хв.

Короткий опис статті: генератори змінного струму Що таке генератор змінного струму і який принцип його роботи, в чому відмінність від генератора постійного струму. Розберемо це все докладно на прикладах отримання електричного струму змінного електроструму генератор,генератор,постійний струм,трансформатор

Джерело: Отримання змінного струму | ProTok.net. Електрика в домі та на роботі.

Також ви можете прочитати