Elektromagnetická indukce a vznik střídavého proudu

Proč je zakázané kopírování? 💾 Stáhnout materiálVIP členstvíNahlásit chybu

elektronika

 

Téma: Elektromagnetická indukce a vznik střídavého proudu

Předmět: Elektronika

Přidal(a): David Veselík

 

 

Elektromagnetická indukce

  • Jev, při kterém vzniká při změně magnetického indukčního toku v okolí vodiče indukované napětí. Vodič je umístěn v nestacionárním magnetickém poli.
  • Stacionární magnetické pole se nemění s časem. Pokud do stacionárního pole umístíme uzavřený elektrický obvod a nebudeme jím pohybovat, pak elektrickým obvodem nebude procházet žádný elektrický proud.
  • U nestacionárního magnetického pole dochází k časové změně magnetického indukčního toku. Pokud do nestacionárního magnetického pole umístíme elektrický obvod, dojde ke vzniku indukovaného napětí a začne jím procházet proud.
  • Elektrickým obvodem může začít procházet proud, pokud nastane některá z následujících situací, příp. několik z následujících situací:
  • V důsledku změny magnetického pole v okolí cívky se v cívce začne indukovat elektrické napětí a v uzavřeném obvodu začne procházet elektrický proud. Směr proudu je závislý na směru změny magnetického pole a na orientaci pólů magnetu vůči cívce.
  • Uvedené situace způsobí indukci napětí a v uzavřeném obvodu i průchod elektrického proudu i v případě, že obvod není připojen ke zdroji napětí. Ve všech případech vzniká v elektrickém obvodu proud tím, že na nabité částice elektrického obvodu začnou působit síly, které je uvedou do pohybu.

 

Střídavý proud a jeho vznik

  • Střídavý proud a napětí vzniká elektromagnetickou indukcí při otáčení vodičové smyčky v magnetickém poli. Při čemž při odběru vzniklého proudu a napětí musí být zapojen rezistor.
  • Při otáčení smyčky se indukuje největší proud a napětí v okamžiku, kdy smyčka je kolmo na magnetické indukční čáry. Největší velikost je při poloze smyčky ve směru magnetických čar. Průběh hodnot se plynule mění Sinusoidou.
  • Střídavý proud mění periodicky svojí velikost a směr, na svorkách zdrojů střídavého napětí je po krátkou dobu vždy:
  • Střídavě kladné a záporné napětí, mění se polarita na svorkách. Střídavý proud se získává v elektrárnách v generátorech (tzv. alternátorech).

 

Sinusoida neboli sinusovka je druh rovinné křivky popisující rovnoměrnou oscilaci. Je pojmenována podle funkce sinus, jejíž graf je rovněž sinusoida, stejně jako graf funkce kosinus. Sinusoida se často vyskytuje ve fyzice, kde slouží k popisu kmitavých pohybů, a v řadě dalších aplikací.

Důležitost sinusoidy plyne také z toho, že součet dvou sinusoid stejné frekvence dává opět sinusoidu této frekvence bez ohledu na amplitudy a fáze sčítanců. Tuto vlastnost jiné typy vlnění nemají a sinusoidě dává výsadní roli v oblasti harmonické analýzy signálů.

 

Amplituda A (Maximální výchylka)

  • A – okamžitá hodnota veličiny sinusového průběhu, každý sinusový průběh pro 0 až 360 stupňů se skládá ze dvou stejných půlvln (kladné nad osou a záporné pod osou) Obě půlvlny jsou jeden kmit.

Čas potřebný k proběhnutí jednoho kmitu se nazývá perioda T.

Počet kmitů za jednu sekundu se nazývá kmitočet nebo-li frekvence. Značíme F= 1/T

F= 50 Hz = 50x se změní směr střídavého proudu.

 

Hodnoty střídavého proudu a napětí:

  • Okamžité hodnoty: i, u
  • Magimální hodnoty: Imax, Umax
  • Efektivní hodnoty I, U           Im/odmocnina ze dvou= 0,707 Umax a Imax
  • Maximální hodnota je Amplituda