Střídavý proud
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
19. Teoretická otázka - Střídavý proud
ľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľ
1) VZNIK STŘÍDAVÉHO NAPĚTÍ A PROUDU
- k výrobě střídavého proudu se využívá Faradayova zákona elektromagnetické indukce
- alternátor - zdroj střídavého napětí
- 2 částí - stator (nepohyblivá část) - vytváří HMP
- rotor (pohyblivá část)
- otáčením rotoru se periodicky mění Φ (mění se úhel α) Ţ dochází k indukci napětí
Φ = B⋅S⋅cosα = B⋅S⋅cosωt
Ui = - ľľ = - (B⋅S⋅cosωt)` = B⋅S⋅ω⋅sinω⋅t
- součin B⋅S⋅ω můžeme nahradit amplitudou napětí Um Ţ
Střídavé napětí představuje harmonické elektrické kmitání.
2) OBVOD STŘÍDAVÉHO PROUDU S ODPOREM
- jestliže je obvod tvořen rezistorem o odporu R, pak pro okamžitý proud I platí:
- odpor R střídavého obvodu se nazývá rezistance
- rezistance nemá vliv na fázový posun napětí a proudu
3) OBVOD STŘÍDAVÉHO PROUDU S INDUKČNOSTÍ
- vlivem vlastní indukce cívky dochází ke zpožďování proudu za napětím o T/4 (π/2 rad)
- induktance - zdánlivý odpor cívky
4) OBVOD STŘÍDAVÉHO PROUDU S KAPACITOU
- v obvodu střídavého napětí se kondenzátor střídavě nabíjí a vybíjí Ţ napětí je maximální v okamžiku minimálního proudu Ţ napětí se za proudem zpožďuje o T/4 (π/2 rad)
- kapacitance - zdánlivý odpor kondenzátoru
5) SLOŽENÝ ODPOR STŘÍDAVÉHO PROUDU
- celkový zdánlivý odpor RLC obvodu v sérii - impedance
- pro fázový posun vyplývá z fázového diagramu:
- reaktance - rozdíl XL - XC
- pokud XL-XC = 0 nastává sériová rezonance: ω⋅L = 1/ω⋅C Ţ ω2 = 1/(L⋅C) Ţ 4π2/T2 = 1/(L⋅C)
- Thomsonův vztah:
- při sériové rezonanci se vliv kapacity a indukčnosti navzájem vyruší
6) VÝKON STŘÍDAVÉHO PROUDU
- efektivní hodnoty proudu a napětí - udávána měřícími přístroji střídavého proudu
- hodnoty stejnosměrného proudu a napětí, který by měl v obvodu stejný výkon, jako daný střídavý proud
a) zdánlivý výkon
- důležitý při konstrukci elektrospotřebičů (uváděn na štítku)
- tento výkon odebírá spotřebič ze sítě
b) činný výkon
- činitel cosα se nazývá účiník - α je fázový posun napětí a proudu
- účiník udává účinnost přenosu energie ze zdroje do spotřebiče
- zvyšování - přidávání kompenzačních kondenzátorů
c) jalový výkon
- nekoná práci
- charakterizuje ztráty
7) TROJFÁZOVÁ SOUSTAVA
- výroba v trojfázových alternátorech
- rotor - silný elektromagnet (napájen stejnosměrným napětím z dynama - budiče)
- stator - tři cívky svírající úhel 120° Ţ indukování napětí s fázovými posuny o T/3
u1 = Um⋅sinω⋅t
u2 = Um⋅sin(ω⋅t+2/3π)
u3 = Um⋅sin(ω⋅t+4/3π)
- z fázového diagramu Ţ u1 + u2 + u3 = 0 Ţ tři souhlasné konce cívek můžeme spojit Ţ nahrazení tří vodičů jedním - nulový vodič (nulák)
zapojení do hvězdy zapojení do trojúhelníku