Змінний струм. Генератор змінного струму.
Коливання, що виникають під дією зовнішньої ЕРС, яка періодично змінюється, називають вимушеними електромагнітними коливаннями.
Вимушені електромагнітні коливання — це незгасаючі коливання заряду, напруги та сили струму, які спричинені електрорушійною силою, що періодично змінюється:
Вимушені електромагнітні коливання
Змінним називається струм, який упродовж певного часу змінюється за величиною і напрямком. В теорії і практиці під змінним струмом розуміють вужчу і цілком певну категорію електричного струму — періодичний змінний синусоїдальний струм із частотою ν = 50 Гц.
Змінний електричний струм — електричний струм, сила якого змінюється за гармонічним законом:
Джерело електричної енергії, яке створює ЕРС, що періодично змінюється, називають генератором змінного струму.
Генератор змінного електричного струму
Будова (б) найпростішого генератора змінного струму: 1 — нерухомий магніт; 2 — осердя з обмоткою (дротяна рамка), що обертається за допомогою пасової передачі; 3 — кільця; 4 — щітки; 5 — привідний пас
Для одержання ЕРС індукції не має значення, що слугуватиме ротором – рамка, яка обертається в магнітному полі нерухомого електромагніту, чи електромагніт, який обертається всередині нерухомої рамки. І в тому, і в іншому випадках магнітний потік, що пронизує рамку, змінюється.
Для збільшення значення ЕРС збільшують кількість витків. Для збільшення частоти обертання збільшують кількість пар полюсів.
В сучасних потужних генераторах ротором є електромагніт 1, що являє собою великий циліндр, у пази якого вкладено обмотку 2. До обмотки ротора через колектор подається напруга від джерела постійного струму. Обмотки статора 4, в яких створюється ЕРС індукції, вкладають у пази нерухомого порожнистого важкого металевого циліндра 3, виготовленого, як і осердя сталі.
р — кількість пар магнітних полюсів генератора;
n – обертова частота ротора генератора.
Визначте, скільки пар магнітних полюсів мають ротори генераторів Дніпрогесу, якщо, здійснюючи 84 об/хв, вони виробляють струм частотою 50 Гц (стандартна частота змінного струму у споживчих мережах).
У рамці, що має 50 витків дроту й рівномірно обертається в магнітному полі, потік магнітної індукції змінюється за законом: Φ(t) = 2∙10ˉ³cos100πt. Рамка має опір 2 Ом і замкнена на активний опір 10 Ом. Запишіть рівняння залежностей Ɛ(t) та I(t). Знайдіть: а) значення ЕРС в рамці через 5 мс після початку спостереження.
Φ(t) = 2∙10ˉ³cos100πt
Ɛ(t)-?
I(t)-?
Домашнє завдання:
Використані джерела: