Was ist ein sinusförmiger Strom?
Die Tatsache, dass in den Leitern der Haushaltsverkabelunges gibt einen wechselnden sinusförmigen Strom, den jeder gehört hat. Aber für jemanden, der mit der Elektrotechnik nicht vertraut ist, sagen die Begriffe "sinusförmig" und "variabel" nichts. In diesem Beitrag werden wir versuchen, eine allgemeine Vorstellung davon zu geben, die für jeden zugänglich ist.
Zuerst müssen Sie entscheiden, was istelektrischer Strom. Nach der vorliegenden Erklärung ist der Strom eine gerichtete Bewegung von Elementarteilchen, die eine Ladung eines positiven oder negativen Vorzeichens hat. Normalerweise werden Teilchen als Elektronen verstanden, aber das ist nicht ganz so. Ein Atom, das aufgrund der im Kern vorhandenen Protonen ein Elektron verloren hat, erhält eine positive Ladung und wird zu einem Ion. Der EMF wirkt nicht nur auf das Elektron, sondern auch darauf. Es genügt zu erinnern, dass in Berechnungen für die positive Richtung des Stromflusses von Plus zu Minus genommen wird, obwohl sich in Wirklichkeit negativ geladene Teilchen in die entgegengesetzte Richtung bewegen.
Woher kommen diese Teilchen? Stellen wir uns die Struktur eines Leiters vor: ein Kristallgitter mit Atomen an den Knoten. Jedes Atom kann bedingt als ein Miniatur-Sonnensystem beschrieben werden. In der Mitte befindet sich ein massiver Kern aus Protonen und Neutronen, und um ihn rotieren Elektronen.
Die Protonladung ist positiv und das Elektronnegativ, also sind sie zueinander hingezogen. Je näher am Kern, desto stärker ist diese Wechselwirkung. Um einen Strom zu erzeugen, müssen einige Elektronen von den Atomen befreit und in die richtige Richtung bewegt werden. In Generatoren wird dieses Problem erfolgreich durch ein rotierendes Magnetfeld ausgeführt. Es überträgt die fehlende Energie an Elektronen in äußeren Umlaufbahnen und gibt sie frei. Natürlich gibt es keine direkte Bewegung. Wir sprechen über den Austausch dieser Teilchen zwischen den nächsten Atomen.
Woher kommt der Name "sinusförmiger Strom"? Der Grund ist in der Methode zu erhalten. Stellen wir uns zwei entgegengesetzte Pole eines Magneten vor, und dazwischen Linien der Feldstärke. Wir platzieren den Rahmen vom Leiter in diesem Feld. Seine Enden sind mit der Last verbunden und bilden eine Kontur (Kette). Drehe den Rahmen. In dem Moment, in dem es sich parallel zu den Oberflächen des Magneten befindet, gibt es keinen Strom, da es keinen Schnittpunkt mit den Spannungslinien gibt (beide Seiten des Rahmens sind auf dem gleichen Niveau). Hier ist es ein wenig gedreht, die Linien des Magnetfeldes kreuzen den Leiter, geben Elektronen ab und es entsteht ein Strom.
Zur gleichen Zeit, die andere Seite des Rahmens auchüberquert das Feld, aber von der gegenüberliegenden Seite. Der maximale Stromwert ist für die vertikale Platzierung. Ein sinusförmiger Strom ist eine grafische Darstellung des Prozesses. Ohne es ist es schwierig, das Prinzip der Bedienung von Elektrogeräten zu verstehen. Der Graph, der den sinusförmigen Strom darstellt, ist die kartesische Koordinate in der Ebene. Die vertikale Achse ist die aktuelle und die horizontale Achse - die Zeit. Da bei der Drehung des Rahmens die aufgezeichneten Werte periodisch wiederholt werden, wird ein sinusförmiger Strom gebildet, der in Richtung und Größe variiert. Die Sinuswelle ist wie auf der Zeitachse aufgereiht, da sich einige der Wellen oberhalb der Achse befinden (positives Vorzeichen) und der Teil darunter (negativ). Die höchsten Wellenpunkte entsprechen der Position des Rahmens parallel zu den Feldstärke-Linien, und der Schnittpunkt der Zeitachse (der Strom ist Null) ist senkrecht.
Es wurden elektrische Schaltungen mit sinusförmigem Strom erhaltenDas ist am gebräuchlichsten, da diese Art von Elektrizität sehr einfach mit Hilfe von Transformatoren und anderen Elementen der elektrischen Schaltung umgewandelt werden kann, was die Übertragung über große Entfernungen sowie die erforderliche Modulation ermöglicht. Außerdem beinhaltet das Prinzip der Erzeugung die Erzeugung eines sinusförmigen Stroms.
