Curent electric alternativ - curent cu schimbareîn direcția timpului și puterea. Acei curenți care variază doar în mărime se numesc pulsatori. În industrie și viața de zi cu zi, curentul sinusoidal alternativ este cel mai des utilizat.
Conversie DC la ACelectric se poate face după cum urmează. Să plasăm o bobină de sârmă într-un câmp magnetic constant uniform. Cu o rotație uniformă a acestei bobine în jurul axei, fluxul magnetic se va schimba continuu atât în mărime, cât și în direcție. Ca rezultat, conform legii inducției electromagnetice, în bobină se formează o forță electromotoare (EMF) variabilă ca direcție și mărime. Dacă o astfel de bobină este conectată la un circuit extern, atunci în ea vom obține un curent electric alternativ.
Când planul bobinei rotative devineeste perpendiculară pe liniile de forță ale unui câmp magnetic dat, fluxul magnetic care trece prin el este cel mai mare (Φ = Φmax), în timp ce viteza sa de schimbare este zero (ΔΦ / Δt = 0), deoarece, trecând printr-o astfel de poziție , conductoarele bobinei alunecă de-a lungul liniilor câmpului de putere fără a le traversa. Aceasta înseamnă că emf de inducție formată în bobină va deveni egală cu zero (E \u003d 0).
Când planul bobinei este paralel cu forțalinii de câmp, fluxul care îl pătrunde este egal cu zero (Φ = 0), în timp ce viteza de modificare a acestuia în această poziție este cea mai mare ((ΔΦ / Δt)max), deoarece conductoarele bobinei se deplasează perpendicular pe liniile de forță.
EMF care apare în acest caz în bobină arecea mai mare valoare (E = Emax). Odată cu rotirea în continuare a bobinei, viteza de schimbare a debitului care pătrunde în bobină va crește; aceasta înseamnă că valoarea absolută a EMF va crește de la 0 la Emax. Astfel, nivelul EMF de inducție într-o bobină rotativă se modifică de la –Emax la +Emax într-o singură rotație.
Deschideți bobina de sârmă și atașați-oosciloscop. Când bobina se rotește într-un câmp magnetic, osciloscopul va înregistra toate modificările curentului, din care va fi posibil să se judece schimbarea forței electromotoare din bobină în timpul unei revoluții.
Curentul care apare în bobină atunci când este circulat uniform într-un câmp magnetic uniform, după cum arată oscilograma, se modifică sinusoid. Un astfel de curent se numește sinusoidal alternativ.
Perioada de timp în care forța electromotoare efectuează o oscilație se numește perioada curentului alternativ.
Litera desemnării perioadei de oscilație este T. Numărul de oscilații într-o secundă este frecvența curentului, care este notat cu litera f. Unitatea sa este hertzi (Hz):
f = 1/T, sau T = 1/f.
Dacă valoarea EMF la un moment arbitrartimpul notăm cu e (valoarea sa instantanee), iar valoarea cea mai mare (amplitudine) - cu Emax, atunci legea care exprimă dependența lui e de timp în cazul unui curent sinusoidal poate fi exprimată ca următoarea expresie:
e = Emax˖sin (2/T)t.
În majoritatea țărilor, în industrie și în viața de zi cu zi, curent electric alternativ cu o frecvență de 50 Hz se folosește o perioadă de 0,02 secunde.
Obține curent electric alternativ de laenergia mecanică se realizează folosind mașini speciale, care se numesc generatoare. Principiul muncii lor se bazează pe legea inducției electromagnetice. Cel mai simplu circuit generator poate fi reprezentat ca un cadru care se rotește în jurul unei axe în câmpul magnetic al unui electromagnet sau al unui magnet permanent. Când cadrul se rotește, în el se formează o forță electromotoare variabilă. Prin conectarea cadrului cu un circuit extern, obținem un curent electric alternativ. Un alternator cu sistem magnetic fix și bobine rotative este rar construit.
În aproape toate astfel de generatoare, înfășurarea (armatura) este fixă, iar sistemul magnetic (inductor) se rotește. Partea imobilă a generatorului se numește stator, iar partea mobilă se numește rotor.
