Prąd zmienny - wykład

Prąd zmienny.
Indukcja elektromagnetyczna i prawo Faradaya dla przewodnika.
Indukcja elektromagnetyczna.
Jest to przyczyna pojawienia się prądu w obwodzie bez źródła prądu, gdy nastąpi zmiana strumienia pola elektromagnetycznego.
Prawo Faradaya dla przewodnika.
Prawo Faradaya : Siła elektromotoryczna indukcji jest równa zmianie strumienia pola magnetycznego w czasie wziętej ze znakiem minus lub pierwszej pochodnej strumienia pola magnetycznego po czasie wziętej ze znakiem minus.
Prawo Faradaya jest zasadą zachowania energii.
Oznaczenia
 - siła elektromotoryczna indukcji;  - strumień pola magnetycznego; T - czas
Reguła Lenza.
Prąd indukcyjny ma taki kierunek, że wytworzony przez ten prąd strumień pola magnetycznego sprzeciwia się zmianom strumienia, dzięki któremu powstał.
Zjawisko samoindukcji.
Podczas otwierania i zamykania obwodu z prądem mamy do czynienia ze zmianą strumienia pola magnetycznego i - zgodnie z prawem indukcji Faradaya (zob.pkt.23.1) - w obwodzie pojawi się siła elektromotoryczna samoindukcji. W obwodzie popłynie krótkotrwały prąd indukcyjny :
, 1 henr t indukcyjność takiego obwodu, w którym przy zmianie natężenia prądu o 1 A w czasie 1 s powstanie  o wartości 1 V.
Oznaczenia
SI - siła elektromotoryczna samoindukcji; I - natężenie prądu elektrycznego przy zwarciu; T - czas; L - współczynnik samoindukcji (cecha charakterystyczna zwojnicy); 0 - przenikalność magnetyczna próżni; n - ilość zwojów; s - pole powierzchni; l - długość zwojnicy
Prądy Foucoulta.
Są to prądy wirowe powstające w jednolitych płytach metalu, gdy je wstawimy do zmiennego pola magnetycznego. Elektrony do ruchu po okręgu zmusza siła elektromotoryczna. Zjawisko to ma zastosowanie w piecach indukcyjnych i licznikach energii elektrycznej.
Prąd zmienny, przemienny i generator prądu zmiennego.
Prąd zmienny.
Prąd zmienny - zmienia się jego kierunek i natężenie.
Prąd przemienny.
Prąd przemienny - pola zakreślone nad i pod osią w ciągu 1 okresu są sobie równe.
Generator prądu zmiennego.
Najprostszym generatorem prądu zmiennego jest ramka obracająca się w stałym polu magnetycznym. Obrót powoduje zmianę strumienia pola magnetycznego.
Siła elektromotoryczna ramki z prądem: , Natężenie prądu : , Oznaczenia
 - siła elektromotoryczna ramki z prądem; 0 - maxymalna wartość siły elektromotorycznej; I - natężenie prądu elektrycznego; T - czas; S - pole powierzchni ramki; I

(…)

…;  - prędkość kątowa ramki z prądem; B - natężenie pola magnetycznego (indukcja)
Wartości skuteczne prądu elektrycznego zmiennego.
Natężenie skuteczne: Napięcie skuteczne: Oznaczenia
U- napięcie skuteczne; U0 - maxymalna wartość napięcia; I - natężenie skuteczne prądu elektrycznego; I0 - maxymalne natężenie prądu elektrycznego; Praca i moc prądu elektrycznego zmiennego.
Moc : Praca : Oznaczenia
U- napięcie…
… transformatora; PP(W)- moc w uzwojeniu pierwotnym (wtórnym);
Induktor.
Służy do zamiany niskiego napięcia prądu stałego na wysokie napięcie prądu zmiennego. Działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej.
Składa się z rdzenia, na nim nawinięte są 2 uzwojenia : pierwotne (zasilane prądem stałym; mała ilość zwojów z grubego drutu) i wtórne (dużo zwojów z cienkiego drutu). Zwykle używa się napięcia 68 V.
…
... zobacz całą notatkę