Elektrotechnika elektronika miernictwo-03.pdf

(621 KB) Pobierz
Elektrotechnika elektronika miernictwo
Franciszek Gołek
(golek@ifd.uni.wroc.pl)
www.pe.ifd.uni.wroc.pl
Wykład 3.
Obwody prądu sinusoidalnego
Obecnie powszechnie dostępna energia elektryczna jest
produkowana
w postaci sinusoidalnego napięcia
wymuszającego sinusoidalne natężenie prądu
elektrycznego.
Częstotliwość tego zmiennego (mówimy też
przemiennego) napięcia wynosi 50 Hz w Europie, a 60
Hz w Ameryce północnej.
Dzięki transformatorom łatwo można zmieniać wielkość
amplitud napięć i prądów
zmiennych.
Energia elektryczna (= U
sk
•I
sk
•t)
w postaci dużych
zmiennych napięć przy małych natężeniach prądów jest
łatwa do ekonomicznego transportu przy użyciu sieci linii
transmisyjnych systemu energetycznego. Wszędzie
gdzie pożądane jest napięcie stałe stosowane są układy
konwersji nazywane prostownikami.
Produkcja w elektrowniach polega na zamianie innych
rodzajów energii na energię elektryczną zgodnie z
prawem Faradaya
∇×E
= -dB/dt czyli SEM = - dΦ/dt, jest
to jedno z równań Maxwella. Dostępną energię
(wiatrową, wodną, jądrową czy cieplną) wykorzystuje się
do wirowania odpowiednimi zwojnicami w silnym polu
magnetycznym.
Idea źródła napięcia sinusoidalnego:
Uzwojenie w postaci ramki obejmującej powierzchnię A wiruje ze
stałą prędkością kątową
ω
w stałym polu magnetycznym o
indukcji
B.
Końce ramki połączone są z pierścieniami, które ocierają się
(ślizgają) o dociskane sprężynowo szczotki.
Możemy określić zależność czasową strumienia Φ
przenikającego ramkę jako:
Φ = B·A·cos(ωt).
Generowana siła elektromotoryczna:
SEM = e = -dΦ/dt =
ωBAsin(ωt)
Gdy ramka ma N zwoi to:
SEM = NωBAsin(ωt) = E
max
sin(ωt)
Zgłoś jeśli naruszono regulamin