Plačiai naudojamas pramonėje ir namuose sinusoidinis kintamasis srovė. „Sinusinės srovės“ pavadinimas paaiškinamas tuo, kad įtampa ir srovė grandinėje kinta pagal sinuso dėsnį. Dažnai tokia srovė vadinama tiesiog kintama arba tiesiog sinusine.
Kintamosios srovės pranašumai yra šie:
1. Kintamosios srovės varikliai yra paprastesni, pigesni ir patikimesni nei nuolatinės srovės varikliai. Tai labai svarbu, nes pramonėje ir kasdieniame gyvenime naudojami milijonai elektros variklių.
2. Kintamoji srovė gali būti transformuojamas, t.y., naudojant transformatorių, padidinti arba sumažinti jo vertę.
Ryžiai. 40. Kintamosios srovės sinusinės grandinės ir sinusinės srovės grafikas
Grandinė su kintamosios srovės šaltiniu ir kintamosios srovės grafikas parodyta fig. 40. Paveikslėlyje pavaizduota kintamosios sinusoidė srovė . Sinusinės įtampos arba EMF grafikas bus lygiai toks pat.
Skirtingai nuo nuolatinės srovės, kintamoji srovė nuolat keičiasi pagal dydį ir kryptį.
Sinusoidiniai virpesiai susideda iš dviejų pusciklų – teigiamo ir neigiamo. 40 paveiksle parodyta, kad sinusoidės pusciklų aukštis ir plotis yra vienodi. Jie skiriasi tik poliškumu.
Pasikeitus pusciklui, keičiasi įtampos poliškumas šaltinio gnybtuose ir atitinkamai srovės kryptis grandinėje (žr. 40 pav.).
Atsižvelgiant į sinusoidinį grafiką, matyti, kad kintamosios srovės dydis grandinėje nuolat kinta. Laikotarpio pradžioje srovė lygi nuliui. Tada dabartinė vertė padidėja iki teigiamo maksimumo, po kurio ji pradeda mažėti ir nukrenta iki nulio. Šiuo metu baigiasi pirmasis (teigiamas) pusciklas.
Per antrąjį (neigiamą) pusciklą srovė vėl pakyla iki maksimumo, tačiau jos kryptis (poliškumas) yra priešinga, nei buvo per pirmąjį pusciklą. Tada srovė nukrenta iki nulio ir antroji ciklo pusė baigiasi.
Po to kartojamas svarstomas srovės dydžio ir krypties keitimo procesas.
AC priėmimas
Kintamąją srovę, naudojamą pramonėje ir kasdieniame gyvenime, gamina elektrinių generatoriai. Generatorių veikimas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos reiškiniu. Norėdami geriau suprasti generatoriaus veikimo principą, pakartokite elektromagnetinės indukcijos reiškinį. Apsvarstykite generatoriaus veikimo principą. Generatoriuje, magnetiniame lauke, rėmas sukasi kampiniu greičiu ω (omega). Magnetinį lauką sukuria elektromagnetai, nepavaizduoti paveikslėlyje. Rėmas yra stačiakampio formos sulenktas laidininkas. Rėmo sukimąsi užtikrina tam tikra išorinė jėga. Pavyzdžiui, hidroelektrinėje karkaso sukimąsi užtikrina krintantis vanduo.
Ryžiai. 41. Kintamosios srovės generatoriaus veikimo principas
Rėmo šonai susikerta jėgos linijos magnetinis laukas. Šiuo atveju, atsižvelgiant į elektromagnetinės indukcijos reiškinį, kadre indukuojamas EML.
Kiekvienas rėmo galas yra sujungtas su variniu žiedu, kuris sukasi kartu su rėmu. Prie žiedų prispaudžiami grafito šepečiai. Žiedai ir šepečiai reikalingi, kad besisukančio rėmo sukeltas EML būtų perkeltas į fiksuotą apkrovos varžą R n.
Kintamosios srovės generatoriai yra ne tik hidroelektrinėse. Automobilių ir kitų įrenginių kintamosios srovės generatoriai turi panašų dizainą ir veikimo principą.
Atkreipkite dėmesį, kad jei reikia D.C., tada jis gaunamas iš kintamojo jį ištiesinant.
AC parametrai
Kintamoji srovė pasižymi daugybe parametrų. Panagrinėkime svarbiausius iš jų.
Ant pav. 42 parodytas sinusinės srovės grafikas. Sinusinės įtampos arba EMF grafikai atrodo panašiai.
Ryžiai. 42. Sinusinės srovės grafikas. Sinusoidinio T periodas.
Rodomos sinusinės reikšmės momentinės i ir amplitudės I m reikšmės
1. Laikotarpis yra laikas, per kurį sinusoidas atlieka vieną pilną virpesį. Laikotarpis T matuojama sekundėmis.
2. Dažnis - rodo sinusoidės virpesių skaičių per 1 sekundę. Dažnis nurodomas raide f(eff) ir matuojamas hercais (Hz). Pramonėje ir kasdieniame gyvenime naudojamos sinusinės srovės dažnis yra 50 Hz. Dažnis ir laikotarpis yra susieti pagal formulę:
3. kampinis dažnis ω (omega) - rodo kampinį generatoriaus rėmo sukimosi greitį (kampas, radianais, kuriuo generatoriaus rėmas pasisuks per vieną sekundę):
Vienas pilnas rėmo pasukimas yra 360 laipsnių arba 2π radianai.
4. Momentinė srovės, įtampos arba emf vertė. Pažymima mažąja (mažąja) raide: aš, tu, e.
Sinusinės reikšmės reikšmė tam tikru laiko momentu vadinama momentine, pavyzdžiui, esant t 1, srovės vertė yra i 1. 42 paveiksle parodytos momentinės srovės vertės dviem laiko momentais. Galima pastebėti, kad kiekvienu laiko momentu srovė turi savo vertę. Palyginkite paveiksle srovės dydį (momentinę vertę) momentais t 1 ir t 2.
5. Amplitudės (maksimali) reikšmė srovė, įtampa arba EMF – didžiausia iš visų momentinių verčių.
Ant pav. 42 parodytos amplitudės (didžiausios) srovės vertės teigiamiems I m ir neigiamiems -I m pusciklams. Jie yra vienodo dydžio.
Amplitudės reikšmės žymimos didžiosiomis raidėmis su indeksu m. Kartais vietoj m raidės rašoma max.
6. Efektyvi srovės, įtampos arba EML vertė. Žymima didžiosiomis raidėmis be rodyklės: I, U, E.
Praktikoje svarbiausia yra tikroji vertė. Jis dažniausiai naudojamas kintamosios srovės dydžiui įvertinti. Voltmetrai ir ampermetrai tiksliai rodo efektyvią vertę, atitinkamai, įtampą arba srovę.
Standartiniame buitiniame tinkle efektyvi įtampos vertė yra 220 V.
Amplitudės reikšmė yra 1,41 karto didesnė už dabartinę (dviejų šaknis).
kintamoji srovė vadink tai elektros, kurios dydis ir kryptis periodiškai keičiasi.
Kintamajai srovei gauti naudojami elektros mašinų generatoriai, kurių veikimas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos reiškiniu. Kintamoji srovė turi didelę praktinę reikšmę. Beveik visa elektros energija gaminama kintamosios srovės pavidalu.
Galimybė priimti įvairių įtampų kintamąją srovę (didelė - perduoti energiją į dideli atstumai, žemas - įvairių vartotojų aprūpinimui), generatorių ir kintamosios srovės variklių išdėstymo paprastumas, jų veikimo patikimumas, naudojimo paprastumas ir aukštas specifikacijas
leido jiems plačiai naudoti.
Plačiausiai naudojama sinusinė srovė. Srovės pokytis pagal sinusoidinį dėsnį vyksta sklandžiai, be šuolių ir staigių kritimų, o tai teigiamai veikia darbą elektros mašinos ir prietaisai.
Sinusinės srovės laiko diagrama parodyta 1 pav. Jo momentinė vertė apibūdinama formule
Kur yra didžiausia srovės vertė (amplitudė); - kampinis dažnis;
Pradinė fazė (argumento reikšmė pradiniu laiku, t.y., kai t = 0).
Kintamasis EMF, kintamoji įtampa ir kintamoji srovė apibūdinami periodu, dažniu, momentine, didžiausiomis reikšmėmis, efektyvia verte.
Ryžiai. .vienas. Sinusinės srovės laiko diagrama
Laikotarpis. Laikas, per kurį kintamasis EMF (įtampa arba srovė) atlieka vieną visišką dydžio ir krypties pasikeitimą (vieną ciklą), vadinamas periodu. Laikotarpis nurodomas laiške T ir matuojamas sekundėmis (s).
Dažnis. Visiškų EML kintamojo (įtampos arba srovės) pokyčių skaičius, atliktas per 1 s, vadinamas dažniu. Dažnis žymimas raide ir matuojamas hercais (Hz). Matuojant aukštus dažnius, naudojami kilohercų (kHz) ir megahercų (MHz) vienetai:
1 kHz = 1 OOO Hz, 1 MHz = 1 OOO kHz = 1 OOO OOO Hz.
Kuo didesnis kintamosios srovės dažnis, tuo trumpesnis laikotarpis. Taigi dažnis yra laikotarpio abipusis dydis:
Kai ritė sukasi magnetiniame lauke, vienas apsisukimas atitinka 360° arba 2n radianų. Šios ritės kampinis sukimosi greitis išreiškiamas radianais per sekundę (rad / s) ir nustatomas pagal santykį. Ši vertė vadinama kampiniu dažniu ir žymima raide:
Srovės kampinis dažnis, išreikštas radianais per sekundę, yra didesnis nei srovės dažnis, išreikštas hercais, kartus
Momentinės ir maksimalios vertės. Vadinamos kintamojo EMF vertės, srovės stiprumas, įtampa ir galia bet kuriuo metu momentines vertesšie dydžiai žymimi atitinkamai mažosiomis raidėmis (, , , ) ir rašomi taip:
Vienfazės kintamos srovės gavimas. Pagrindiniai kintamosios srovės parametrai.
Kintamasis yra srovė, kurios vertės ir krypties pokytis kartojasi reguliariais intervalais.
Apsvarstykite paprasčiausio generatoriaus veikimo principą. Tarp elektromagneto arba nuolatinio magneto polių (1 pav.) yra cilindrinis rotorius (armatūra), pagamintas iš elektrotechninio plieno lakštų. Ant rotoriaus pritvirtinama ritė, kurią sudaro tam tikras vielos apsisukimų skaičius. Šios ritės galai yra sujungti su slydimo žiedais, kurie sukasi kartu su rotoriumi. Prie slydimo žiedų jungiami fiksuoti kontaktai (šepečiai), kurių pagalba ritė prijungiama prie išorinės grandinės. Oro tarpas tarp polių ir rotoriaus yra profiliuotas taip, kad magnetinio lauko indukcija jame pasikeistų pagal sinusoidinį dėsnį:
kur 
- kampas tarp ritės plokštumos ir neutralios plokštumos 
.
Kai rotorius sukasi magnetiniame lauke greičiu 
Indukcijos EMF sukeliamos aktyviosiose ritės pusėse
kur 
- kampas tarp krypčių
yami magnetinės indukcijos vektoriai
lauke AT ir greitis v;
l- ritės vijų aktyviųjų pusių ilgis.
Magnetinis laukas tarpelyje yra taip, kad kampas 
. Šiuo būdu,
Su apsisukimų skaičiumi ritės aktyviųjų pusių skaičius yra 
. Tada ritės EML:, kur 
- didžiausia EML vertė.
Taigi generatoriaus EML keičiasi pagal sinusoidinį dėsnį. Jei prie generatoriaus gnybtų prijungta apkrova, tai per ją tekės srovė, kuri taip pat keisis pagal sinusoidinį dėsnį.
Kintamajai srovei nustatyti naudojami šie parametrai.
1. Momentinės vertės srovė i, Įtampa u, EMF e- jų vertės bet kuriuo metu: 
;
;
.
2. Didžiausios vertės srovė 
, Įtampa 
, EMF 
- didžiausios momentinių dydžių vertės aš,
u ir
e(žr. paveikslėlį)
3. LaikotarpisT- laikotarpis, per kurį srovė visiškai svyruoja ir įgauna tą pačią momentinę vertę bei ženklą.
4
.Kampinis greitis apibūdina generatoriaus ritės sukimosi greitį magnetiniame lauke. Praktiškai norint gauti norimą dažnį santykinai mažu kampinis greitis generatoriai turi kelias poras polių R.
Paveikslėlyje parodytas generatorius su dviem polių poromis, kuriame per vieną ritės apsisukimą EMF pakeičia padėtį 4 kartus arba 2 kartus. R kartą. Supažindinkime su elektrinio kampo sąvoka 
paštu :
paštas = 
. Tada greitis nustato ritės elektrinį kampinį greitį:
paštas /( pT) = p2 
/(pT)=2 /T,
kur p2 - elektrinis kampas, atitinkantis vieną ritės apsisukimą erdvėje; RT- atitinkantis laikas R srovės periodai.
Taigi ši formulė nustato elektrinio sukimosi dažnį.
5. Ciklinis dažnisf- laikotarpio reciprokas T, tie. f=1/ T,
ir charakterizuojant pilnų srovės svyravimų skaičių per 1 s.
Ciklinio dažnio vienetas yra hercai (Hz):
[f]=1/c= Hz.
6.RMS srovėsaš, ĮtampaUir EMF E. Kintamajai srovei, įtampai ir EML matuoti įvedama efektyvios vertės sąvoka. Kintamoji srovė lyginama su nuolatine srove pagal šiluminį efektą. Jei reostatų padėtis parinkta taip, kad šilumos kiekis, išsiskiriantis grandinėse (žr. pav.) ant rezistoriaus R, būtų vienodas, tai galime manyti, kad srovės grandinėse yra vienodos.
Raskime ryšį tarp srovės ir srovės amplitudės reikšmės. Pagal apibrėžimą ,
- šilumos kiekis, kurį išskiria nuolatinė ir kintamoji srovė): 
,
kur i 2 Rdt - šilumos kiekis , kurį laikui bėgant sukuria kintamoji srovė dt.
Sulyginę šias išraiškas, gauname: 
.
Sumažinti pagal bendrą veiksnį R ir atsižvelgiant į tai 
, raskite dabartinės srovės vertės išraišką: 
,
arba po integracijos: 