Curentul alternativ

Producerea curentului alternativ:
Apare în cazul rotirii uniforme a unei spire într-un câmp magnetic uniform sau în cazul interacțiunii dintre un câmp magnetic variabil și o bobină fixă.

Exemplu de circuit cu generator de curent alternativ și un bec puteți găsi pe www.science-animations.com.
Exemplu de generator de curent electric alternativ care funcționează cu cel mai simplu circuit electric atasat - un conductor și o rezistență:

Miscarea efectiva a sarcinilor:

În cazul prezentat mai sus vorbim de un curent electric alternativ (a cărui direcție de mișcare prin fire alternează) deoarece câmpul electric care deplasează electronii liberi prin bobină își modifică sensul la 180 de grade de două ori în cadrul unei rotații complete, în funcție de vectorul de mișcare al firului bobinei în raport cu polii Nord și Sud ai magnetului. În momentul în care multimea electronilor liberi din circuit este antrenată într-o mișcare sincronă de tensiunea de la bornele circuitului prin firul de o anumită rezistență electrică, avem în sfârșit la dispoziție un sistem cu o anumită putere electrică de care ne putem folosi. Fenomenul curentului alternativ se traduce grafic în felul următor:

Observăm că, în curent alternativ, curentul electric prin circuit se intensifică și se dezintensifică, iar fluctuațiile de curent se datorează unei SCHIMBĂRI LA 180 DE GRADE a sensului curentului prin spiră, fapt care se traduce printr-o sinusoidă cu evoluție oscilantă simetrică între un plus și un minus al fluxului de sarcină.

Mărimi caracteristice curentului alternativ:

1. Pulsația ”ω ”

[ω]SI = 1 rad/sec

2. Frecvența ”ν” - reprezintă numărul de oscilații în unitatea de timp.

[ν]SI = 1 Hz (Hertz)

1 Hertz reprezintă frecvența unui curent alternativ cu perioada de 1 secundă.

3. Perioada ”T” - este intervalul de timp în care mărimile ce caracterizează curentul alternativ trec prin aceleași valori în același sens.

[T]SI = 1 secunda

4. Faza - este argumentul sinusoidal din expresia intensității sau tensiunii în curent alternativ.

Tensiunea electrică în curent alternativ:

u = Umax · sin(ω t)

u = U√2 · sin(ω t)

e = Emax · sin(ω t)

e = E√2 · sin(ω t)

e/u - valoarea instantanee a tensiunii în curent alternativ

Umax / Emax - valoarea maximă a tensiunii în curent alternativ

U / E - valoarea efectivă a tensiunii în curent alternativ

ω t - faza.

Intensitatea în curent alternativ:

i = Imax · sin(ω t+φ)

i = I√2 · sin(ω t+φ)

I - valoarea instantanee a intensității în curent alternativ

Imax - valoarea maximă a intensității în curent alternativ

I - valoarea efectivă a intensității în curent alternativ

ω t + φ - faza

φ - faza inițială.

Simulare circuit curtent electric vs curent alternativ:

Click to Run