Wat is een sinusvormige stroom

Het feit dat er een variabele sinusvormige stroom in de geleiders van huishoudelijke bedrading is, wordt door iedereen gehoord. Maar voor iemand die geen elektrotechniek heeft, zeggen de termen "sinusvormige" en vooral "variabele" niets. In dit artikel zullen we proberen een algemeen idee van dit te geven, toegankelijk voor iedereen.

Allereerst moet u bepalen wat een elektrische stroom is. Volgens de bestaande uitleg is de stroom de gerichte beweging van elementaire deeltjes, die belast is met een positief of negatief teken. Meestal worden deeltjes begrepen als elektronen, maar dit is niet helemaal waar. Een atoom dat een elektron heeft verloren, door de protonen die in de kern aanwezig zijn, verwerven een positieve lading, die een ion wordt. EMF werkt niet alleen op het elektron, maar ook op het. Het is voldoende om te herinneren dat in berekeningen de positieve richting van de huidige stroom van plus naar min wordt genomen, hoewel in werkelijkheid negatief geladen deeltjes in de tegenovergestelde richting bewegen.

Waar komen deze deeltjes vandaan? Laten we de structuur van een dirigent voorstellen: een kristalrooster met atomen bij de knooppunten. Elk atoom kan voorwaardelijk worden beschreven als een miniatuur zonnestelsel. In het midden is een massieve kern die bestaat uit protonen en neutronen, en om de hoeken draaien elektronen.

De proton lading is positief, en het elektron is negatief, zodat ze aangetrokken zijn aan elkaar. Hoe dichter bij de kern, hoe sterker deze interactie. Om een stroom te creëren is het nodig om een deel van de elektronen uit de atomen los te laten en ze in de goede richting te bewegen. Bij generatoren wordt dit probleem succesvol uitgevoerd door een roterend magnetisch veld. Het communiceert de ontbrekende energie aan elektronen in buitenste baan, waardoor ze vrijkomen. Natuurlijk is er geen directe beweging. We hebben het over de uitwisseling van deze deeltjes tussen de dichtstbijzijnde atomen.

Waar komt de naam "sinusvormige stroom" vandaan? De reden is in de methode van het verkrijgen van. Laten we twee tegenover elkaar gelegen polen van een magneet voorstellen, en tussen hen de lijnen van veldsterkte. We plaatsen het frame van de conductor in dit veld. De uiteinden zijn verbonden aan de lading en vormen een contour (ketting). Draai het frame om. Op het moment dat het evenwijdig aan de oppervlakken van de magneet is, is er geen stroom, omdat er geen kruising is met de spanningslijnen (beide zijden van het frame zijn op hetzelfde niveau). Hier is het een beetje gedraaid, de lijnen van het magnetische veld kruisen de geleider, ontladen elektronen en een stroom ontstaat.

Tegelijkertijd steekt de andere kant van het frame ook het veld over, maar van de andere kant. De maximale huidige waarde is voor verticale plaatsing. Een sinusvormige stroom is een grafische weergave van het proces. Zonder het is het moeilijk om de werking van elektrische apparaten te begrijpen. De grafiek die de sinusvormige stroom voorstelt, is de Cartesische coördinaten op het vliegtuig. De verticale as is de stroom en de horizontale as - de tijd. Aangezien bij de rotatie van het frame de opgenomen waarden periodiek worden herhaald, wordt een sinusvormige stroom die in richting en grootte verandert, gevormd. De sinusgolf is alsof er op de tijdas is gestoken, omdat sommige golven zich boven de as bevinden (positief teken) en het deel hieronder (negatief). De hoogste golfpunten komen overeen met de positie van het frame evenwijdig aan de lijnen van veldsterkte en het snijpunt van de tijdas (de stroom is nul) is loodrecht.

Elektrische circuits van sinusvormige stroom zijn het meest wijdverspreid geworden, aangezien dit soort elektriciteit zeer gemakkelijk wordt omgezet met behulp van transformatoren en andere elementen van het elektrische circuit, waardoor langafstandstransmissie, evenals de vereiste modulatie mogelijk is. Bovendien houdt het principe van de generatie het ontstaan van een sinusvormige stroom in.