Vaihtovirta: mikä se on, toiminto, sovellukset

Vaihtovirta on yksi muodoista sähkövirta. Tämän tyyppisessä virrassa varausten johtamisen suunta muuttuu nopeasti, jolloin elektronit värähtelevät jaksoittain vastakkaisiin suuntiin. Hän on laajalti palveluksessa sähkövoimansiirto ja myös sisään moottoritsähköinen. Tämän tyyppisen virran tuotanto tapahtuu vaihtovirtageneraattoreiden avulla.

Vaihtovirtojen tutkimus on erityisen tärkeä ymmärtämään tunnettua elektrodynaamista ilmiötä elektromagneettinen induktio, samoin kuin yksi sen suurimmista sovelluksista, muuntajat.

Katso myös: Kuten laskea kodinkoneiden kuluttama sähköenergia?

Mikä on vaihtovirta?

Vaihtovirta on eräänlainen sähkövirta missä mielessä sähkövaraus virtaus on käänteinen määräajoin, toisin kuin ketjusuoraan, jossa elektronit johtavat pitkin a vain järkeä.

Tämän tyyppinen virta saadaan elektromagneettinen induktio sisään generaattoritEaa, jotka muodostuvat johtavasta silmukasta, joka on suunniteltu pyörimään sisään korkeanopeus kun se asetetaan väliin magneetit erittäin vahva. Käännöksen kääntö aiheuttaa muutoksen

instagram story viewer

virtausmagneettinen alueensa kautta, mikä puolestaan aiheuttaa vaihtelevan napaisuuden sähkövirran muodostumisen, jonka taajuus on suhteessa nopeus missä silmukan pyöriminen tapahtuu.

Erilaiset sähkövirrat ja niiden intensiteettiprofiili ajan funktiona

THE ketjuvuorotellen on suuri merkitys sähkövoimansiirto ja myös sellaisten sähkömoottoreiden käyttöön, joita käytetään kodinkoneet.

Huolimatta järkevyydestään sähkövirta on seurausta kaoottinen liike valtavan määrän elektroneja, joten sitä pidetään a suuruuskiivetä.

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

Kuinka vaihtovirta toimii?

Vaihtovirta toimii johtamalla elektroneja, jotka värisevät kiinteän pisteen ympäri taajuudella 60 Hz (Brasiliassa). Tämä tarkoittaa, että elektronit tekevät yhdessä sekunnissa edestakaisen liikkeen 60 kertaa.

Sähkönjakelussa tämän tyyppinen sähkövirta on huomattavasti käytännöllisempi kuin tasavirta, koska sen vaihtaminen on paljon helpompaa Sähköjännite vaihtovirrassa kuin tasavirran jännite.

Katso myös:Yhteenveto sähköstä: pääkäsitteet, kaavat, harjoitukset

Miksi käytämme vaihtovirtaa?

Kuvittele, että a vesivoimala tuottaa sähköä yhdelle teho 10 MW sähköinen (10.10⁶ W), eli kymmenen miljoonaa wattia. Teho (P = i. U) voidaan laskea tuotteen välillä Jännitesähköinen (U) ja sähkövirta (i). Kaikki tämä energia voidaan välittää eri tavoin, esimerkiksi: 1 ampeeri 10 miljoonan voltin jännitteellä tai jopa 10 miljoonaa ampeeria 1 voltin sähköjännitteellä.

Ensimmäinen vaihtoehto varmistaa, että tällainen sähköteho välitetään a Jännitekorkea, mutta suhteellisen matalalla sähkövirralla. Tämä tekee energiahäviöt, koska JAteki joule, vähenevät huomattavasti.

Toinen vaihtoehto puolestaan aiheuttaisi valtavia energiahäviöitä. Siksi käytämme vaihtovirtaa niin paljon: koska tämän tyyppisen sähkövirran jännitteen laskeminen tai nostaminen vaatii vain sen muuntaja, käytännössä sen käytöstä tulee kannattavampaa sähkönsiirrossa.

Vaikka vaihtovirta on läsnä napajohtimissa, voimalaitoksissa, kaikentyyppisissä moottoreissa ja suurimmassa osassa kodinkoneet, monet piirit käyttävät tasavirtaa, joka voidaan saada oikaisuantaaketjuvuorotellen. Tätä varten vaihtovirran on kuljettava käytetyn sähköpiirin läpi vain yksi värähtelysuunnista elektronien.

Lue myös:Mikä on sähkövirran nopeus?

Kuinka vaihtovirta syntyy?

THE vaihtovirta tuotetaan vaihtovirtageneraattoreissa, joita on käytännöllisesti katsoen kaikentyyppisissä voimalaitokset – vesivoimalaitokset,aurinko-, tuuli,lämpösähköinen jne. AC-generaattorit käyttävät jotakin lähdettä kineettinen energia ulkoiset, kuten veden, tuulen, vesihöyryn liikkuminen, muun muassa suuren spiraalin pyörimisen edistämiseksi johtava.

Tämä spiraali, joka löytyy suurten magneettien välistä, alkaa kärsiä a: n toiminnasta vahvuussähkömoottoriindusoitu, jonka suunta on päinvastainen käännöksen kääntyessä. Tämä sähkömoottori on yksinkertaisesti vaihteleva sähköjännite, joka saa aikaan vaihtovirran kiertämisen. Vaihtovirran tuotannon fyysinen periaate tunnetaan nimellä Faradayn sähkömagneettinen induktio.

Kuvassa on AC-generaattori. Kelan pyöriminen tuottaa vaihtovirtaa.

vaihtovirran sovellukset

Sovellukset sähkövirta vaihtovirta käsittää vaihtovirtaiset sähkömoottorit. Näissä moottoreissa magneetti asetetaan pyörimään magneettikentästä, jonka tuottavat kelat vaihtovirtavirralla.

Moottoreiden lisäksi moottoreiden valmistukseen käytetään myös vaihtovirtaa elektromagneettiset aallot. Esimerkiksi radio- ja televisiolähetysantenneja kuljetetaan vaihtamalla suurtaajuisia virtoja radioaaltojen lähettämiseksi.

Lue myös: 5 asiaa, jotka sinun tulisi tietää sähköstä