Váltóáram - áram változó árammalidőben és erőben. Azokat az áramokat, amelyek csak nagyságrendben változnak, hullámozási áramnak nevezzük. Az iparban és a mindennapi életben leggyakrabban váltakozó szinuszos áramot használnak.
Konvertálja a DC-t AC-véAz elektromos áram az alábbiak szerint hajtható végre. Egy állandó állandó mágneses teret tetünk egy huzaltekercsre. Ennek a tekercsnek a tengelye körül történő egyenletes forgásával a mágneses fluxus folyamatosan változik mind nagyságában, mind irányában. Ennek eredményeként, az elektromágneses indukció törvénye szerint, a tekercsben változó irányú és nagyságú elektromotoros erő (EMF) alakul ki. Ha egy ilyen tekercset egy külső áramkörhöz csatlakoztatnak, akkor abban váltakozó áramot kapunk.
Amikor a forgó hurok síkja leszegy adott mágneses erő erővonalára merőlegesen a rajta áthaladó mágneses fluxus a legnagyobb (Φ = Φmax), de változási sebessége nulla (ΔΦ / Δt = 0), mivel ezen a pozíción áthaladva a tekercsvezetők az erő mentén csúsznak a mező vonalai, átlépés nélkül. Ez azt jelenti, hogy a tekercsben képződött indukciós emf nullával egyenlő (E = 0).
Ha a tekercs síkja párhuzamos a hatalommalA mező vonalát képező áramlás nulla (Φ = 0), de ebben a helyzetben a változás mértéke a legnagyobb ((ΔΦ / Δt) max), mivel a tekercs vezetői merőlegesen mozognak az erővonalakra.
Az ebben az esetben felmerülő EMF-nek viszont vanlegnagyobb érték (E = Emax). A tekercs további forgatásával növekszik a tekercsen áthatoló áramlás változásának sebessége; így az EMF abszolút értékben 0-ról Emax-ra növekszik. Így az EMF indukciós szintje egy forgó tekercsben egy fordulat során –Emax és + Emax között változik.
Nyissa ki a vezetéket, és rögzítseaz oszcilloszkóphoz. Amikor a tekercs mágneses mezőben forog, az oszcilloszkóp rögzíti az összes áramváltozást, amely alapján meg lehet ítélni a tekercsben levő elektromotoros erő változását egy fordulat alatt.
A tekercsben fellépő áram, amikor egyenletesen megfordul egy egyenletes mágneses mezőben, amint az oszcillogram mutatja, szinuszosan változik. Az ilyen áramot váltakozó szinuszos áramnak nevezik.
Azon időszakot, amely alatt az elektromotoros erő egy rezgést hajt végre, a váltakozó áram periódusának nevezzük.
Az oszcillációs periódus betűjelölése T. Az 1 másodpercenkénti oszcillációk száma az áram frekvenciája, amelyet f betű jelöl. Mértékegysége hertz (Hz):
f = 1 / T vagy T = 1 / f.
Ha az EMF értéke valamilyen tetszőleges pillanatbanaz időt e-vel (annak pillanatnyi értéke), a legnagyobb értéket (amplitúdóját) pedig Emax-kel jelöljük, akkor az e időfüggését kifejező törvény szinuszos áram esetén a következő kifejezéssel fejezhető ki:
e = Emax˖sin (2 / T) t.
A legtöbb országban az ipari és háztartási váltakozó áramú áramot használnak 50 Hz frekvencián, 0,02 másodperc időtartamra.
Váltakozó villamos áram elérésea mechanikus energiát speciális gépekkel, generátoroknak nevezzük. Munkájuk elve az elektromágneses indukció törvényén alapszik. A legegyszerűbb generátoráramkör egy tengely körül forgó keret formájában, az elektromágnes vagy az állandó mágnes mágneses mezőjében fordulhat elő. Amikor a keret forog, váltakozó elektromotoros erő alakul ki benne. A keretnek a külső áramkörhöz való csatlakoztatásával váltakozó áramot kapunk. Rögzített mágneses rendszerrel és forgó fordulatokkal rendelkező váltakozó áramú generátort ritkán építenek be.
Szinte az összes ilyen generátorban a tekercs (armatúra) rögzítve van, és a mágneses rendszer (induktor) forog. A generátor mozgatható részét statornak, a mozgatható részt pedig rotornak nevezzük.
