Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Comportamentul unor elemente de circuit în curent continuu și c.a. -…
Comportamentul unor elemente de circuit în curent continuu și c.a.
Curent alternativ
Rezistorul în curent alternativ
Dacă la bornele unui rezistor (considerat pur rezistiv) se aplică o tensiune alternativă sinusoidală, prin acesta va lua naştere un curent alternativ sinusoidal, în fază cu tensiunea aplicată.
Bobina în curent alternativ
Caracteristic comportării bobinelor în curent alternativ este faptul că datorită fenomenului de autoinducţie, la aplicarea unei tensiuni la bornele circuitului, curentul nu atinge instantaneu valoarea maximă posibilă, ci prezintă o întârziere, intensitatea curentului electric prin bobină fiind defazată cu π/2 în urma tensiunii.
Condensatorul în curent alternativ
Între armăturile unui condensator este un strat izolator numit dielectric, ce nu permite trecerea curentului electric prin el. În curent alternativ, condensatorul are o comportarea diferită, deoarece el se încarcă şi se descarcă electric periodic, determinând prezenţa unui curent electric prin circuitul exterior lui. Intensitatea curentului electric printr-un circuit cu condensator este defazată cu π/2 înaintea tensiunii sau tensiunea la bornele condensatorului este în urma curentului cu π/2.
Ce este un ciclu de curent alternativ?
Un ciclu de curent alternativ este perioada completă de schimbare a direcției curentului electric. Într-un ciclu, curentul electric circulă într-o direcție pentru o fracțiune de timp și apoi își schimbă direcția și curge în direcția opusă pentru o altă fracțiune de timp. Acest ciclu se repetă continuu la o frecvență dată, măsurată în herți (Hz).
Ciclul de curent alternativ: tot ce trebuie să știți
Forma de unda
Forma de undă a unui ciclu de curent alternativ este sinusoidală. Aceasta înseamnă că curentul electric urmează o curbă în formă de sinus pe măsură ce își schimbă direcția. Forma de undă sinusoidală este caracteristică curentului alternativ și este utilizată pentru a reprezenta grafic ciclul.
Latimea și valoarea efectivă
Amplitudinea unui ciclu de curent alternativ se referă la valoarea maximă a curentului electric în fiecare direcție. Este important de reținut că curentul alternativ poate avea amplitudini diferite în fiecare direcție. Valoarea efectivă a curentului alternativ este valoarea medie a curentului pe parcursul unui ciclu și este utilizată pentru a determina puterea electrică.
Frecventa
Frecventa unui ciclu de curent alternativ este numărul de cicluri complete care au loc într-o secundă. În Europa, frecvența standard a curentului alternativ este de 50 de herți, în timp ce în America de Nord este de 60 de herți. Această frecvență determină viteza cu care are loc schimbarea direcției curentului electric.
Caracteristicile curentului alternativ
Curentul alternativ are mai multe caracteristici distinctive care îl fac utilizat pe scară largă în aplicații electrice și electronice. Acestea sunt:
frecvență
Frecvența curentului alternativ se referă la numărul de cicluri complete care au loc într-o secundă. Se măsoară în herți (Hz). În Europa, frecvența standard este de 50 Hz.
Periodicitate
Curentul alternativ se repetă în cicluri în timp. Fiecare ciclu complet constă dintr-o fază pozitivă și o fază negativă.
Amplitudine
Amplitudinea curentului alternativ se referă la valoarea maximă atinsă de curent în fiecare ciclu. Se măsoară în amperi (A).
tensiune
Curentul alternativ este, de asemenea, caracterizat de o tensiune care variază în mod similar cu curentul. Tensiunea se măsoară în volți (V) și forma ei se repetă, de asemenea, în cicluri.
Polaritate
Curentul alternativ schimbă polaritatea în fiecare ciclu, alternând între o fază pozitivă și una negativă.
Curent continuu
Curentul continuu are la baza miscarea particulelor cu sarcina electrica, adica electronii intr-un flux unidirectional. Intensitatea curentului in acest caz va varia in timp, insa directia de miscare ramane neschimbata. Nici polaritatea tensiunii nu va suferi modificari.
In acest circuit, electronii pornesc din polul negativ si se duc catre polul pozitiv. Sunt oameni de stiinta insa, care spun ca miscarea electronilor este de la polul pozitiv catre cel negativ.
In general principala sursa a curentului continuu o reprezinta bateriile, celulele fotovoltaice sau electrochimice. Dar preferatul este totusi curentul alternativ.
In acest caz, curentul alternativ, poate fi convertit in curent continuu.
Acest lucru se intampla in mai multe etape. Initial sursa trebuie sa fie un transformator, care mai tarziu va schimba curentul alternativ in continuu cu ajutorul unui redresor. Se impiedica inversarea fluxului, apoi este utilizat un filtru pentru a elimina pulsatiile curentului la iesirea din redresor.
Avantajele curentului continuu
Curentul continuu poate fi generat de catre o sursa regenerabila cum ar fi energia solara. In cazul curentului alternativ, sursele acestuia consta in cosiderente de proiectare complexe si in legatura stransa cu poluarea;
Constanta acestuia se potriveste in circuitele electronice. De aceea, majoritatea componentelor electronice functioneaza pe curent continuu;
Circuitele cu acest tip de curent sunt eficiente, au pierderi reduse si nu fac zgomot;
Un alt avantaj este stocarea acestuia. Poate fi depozitat cu usurinta in baterii si supercapacitori;
Distributia, din punct de vedere financiar, este mai ieftina decat cea a curentului alternativ.
Dezavantajele curentului continuu
Generatoarele de DC sunt mai complexe decat cele de AC. Curentul continuu nu poate fi generat la o tensiune ridicata din cauza problemei de comutare;
Desi distributia este una mai ieftina si mai simpla decat cea AC, curentul continuu nu poate fi transmis pe distante mari;
Desi utilajele care folosesc curentul continuu sunt mai eficiente decat cele care folosesc AC, constructia acestora necesita mecanisme complexe .
Curentul continuu este folosit pentru încărcarea bateriilor și ca sursă de alimentare pentru sistemele electronice. Cantități foarte mari de energie di curent continuu sunt utilizate în producția de aluminiu și alte procese electrochimice. Este de asemenea utilizat pentru anumite căi ferate, în special în zonele urbane. Curentul continuu de înaltă tensiune este utilizat pentru a transmite cantități mari de energie de la unitățile de producție la distanță sau pentru a interconecta rețelele electrice de curent alternativ.
Curentul continuu poate fi obținut dintr-o sursă de alimentare alternativă prin utilizarea unui redresor, care conține elemente electronice (de obicei) sau elemente electromecanice (mai demult) care permit curentului să curgă numai într-o singură direcție. Curentul direct poate fi transformat în curent alternativ cu un invertor sau un set motor-generator.
