4.curentul alternativ

7/23/2019 4.Curentul alternativ

1/10


2/10

CURENTUL ALTERNATIV

n electrotehnic cea mai larg ntrebuinare o are curentul alternativ, prinfaptul c poate fi produs, transmis i utilizat n condiii mult maiavantajoase dect curentul continuu.

a baza producerii t.e.m. alternative st fenomenul de inducieelectromagnetic. !otirea uniform a unui cadru, format dintr"un numr

de spire, ntr"un cmp magnetic omogen sau rotirea uniform a unui cmpmagnetic ntr"o bobin fi#, permite obinerea unei t.e.m. alternative.$vnd n vedere legile induciei electromagnetice, ntr"un cadru ce serotete uniform ntr"un cmp magnetic omogen, se induce o t.e.m. datoritvariaiei flu#ului magnetic prin cadru% &'()cos*nghiul este variabil n timp datorit rotaiei uniforme a cadrului% &t+lu#ul magnetic prin cadrul rotitor va avea e#presia urmtoare% &'()coste baza legii induciei electromagnetice, t.e.m. indus n cadru este%

t

e

=

de unde se obine% e&'()sint-innd cont de variabilitatea funciei sinti de faptul c mrimile ', (,

), sunt constante, se poate face notaia urmtoare% m&'()/ensiunea electromotoare indus n cadrul rotitor are e#presia% e&msint

0

B


3/10

in aceast e#presie a t.e.m. rezulturmtoarele concluzii%

"t.e.m. indus este variabil sinusoidal n timp2 "t.e.m. indus are valori cuprinse ntre e#tremele "m i 3m numitevalori ma#imeale tensiunii.ac se aplic o astfel de tensiune unui circuit electric, se va stabili prinacesta un curent electric descris de o funcie armonic de forma% i&4msinteoarece valoarea curentului electric este variabil n timp, n practic sefolosete fie valoarea ma#im 4m a acestuia, fie o valoare echivalentnumit valoare efectiv 4ef notat adesea numai cu 4 .5aloarea efectiv a intensitii curentului alternativ reprezint intensitateaunui curent electric continuu care are acelai efect termic 6 la trecereaprin acelai rezistor, nct se gsesc urmtoarele e#presii de calcul%

entru a cunoate elementele caracteristice sau pentru a opera cu mrimilealternative armonice, se folosesc reprezentri convenionale ale acestora. a7 Reprezentarea analitic:)impla scriere a mrimii respective n funcie de mrimile variabile 8timp,faz etc.7 poate furniza informaii privind% valoarea instantanee, valoareama#im, pulsaia, perioada, faza iniial a mrimii reprezentate, de

e#emplu% $7

9tsin81:i

+=

"intensitatea ma#im este 4m&1:$"pulsaia este &rad;s"perioada este /&0s"faza iniial este o&;9 rad"valoarea instantanee se obine dnd variabilei timp t diverse valori. b7 Reprezentarea grafic:

ele dou bobine audenumirea de primar, respectiv secundar, dup funcia pe care ondeplinete fiecare. 'obina care primete energia electric se numete

bobin primar iar cea care furnizeaz energie electric la ali parametri senumete bobin secundar.>onsidernd c cele dou bobine conin cte un numr de spire (1respectiv (0 i c transformatorul funcioneaz n gol 8i0&:7. ac seaplic transformatorului tensiunea alternativ u18cu valoarea efectiv *17n primar apare un curent i18cu valoarea efectiv 417 care d natere unuiflu# magnetic =mcost.$cest flu# magnetic variabil care strbate spirele ambelor bobine, face sapar, n cele (1spire ale primarului o t.e.m. de autoinducie%

9

t

u

T

U

(1 (0*

1 *

0


5/10

tsin(t

(e m111 =

=

iar n secundar%

tsin(t

(e m000 =

=

rin mprire rezult%

0

1

0

1

(

(

e

e=

>onform legii lui ?hm aplicat circuitului primar, suma dintre tensiuneade alimentare u1 i t.e.m. de autoinducie e1 trebuie s fie egal cucderea de tensiune din primar% u13e1&!1i1unde !1este rezistena primarului.e obicei valoarea lui !1este mic nct produsul !1i1poate fi neglijat i

e1u1.)emnul minus arat c t.e.m. de autoinducie e1este n opoziie de faz cutensiunea reelei de alimentare a transformatorului u1.a funcionarea n gol a transformatorului, e0este egal cu tensiunea u0labornele secundarului% e0&u0rin mprire se obine%

0

1

0

1

u

u

e

e

)emnul minus arat c tensiunile u1i u0sunt n opoziie de faz.-innd cont de valorile efective ale tensiunilor alternative rezult%

@(

(

e

e

*

*

0

1

0

1

0

1==

!aportul tensiunilor la bornele nfurrilor, la mersul n gol altransformatorului, notat cu @, se numete raportul de transformare.

n funcie de valoarea raportului de transformare @ se disting% transformator ridictor de tensiune% @*1 transformator cobortor de tensiune% @>12 *0


6/10

de unde% @(

(

4

4

*

*

0

1

1

0

0

1===

!andamentul transformatorului este egal cu raportul dintre putereaelectric furnizat de transformator i puterea electric primit de el%

11

00

1

0

4*

4*

,

,==

!andamentul transformatoarelor electrice are valori ridicate >B:Cdeoarece nu e#ist pierderi prin frecri, ca la motoare, iar pierderile prinefect Doule sunt mici dac miezurile sunt bine calculate i de bun calitate,iar conductoarele din cupru au rezistene electrice relativ mici fa de celeale circuitelor n care sunt nseriate.? aplicaie important a transformatoarelor o gsim la transportul energieielectrice la distan mare la tensiuni mari i cureni mici. a plecarea din

central este un transformator ridictor de tensiune iar la consumator seconecteaz un transformator cobortor de tensiune 800:57. Problee

17 a primarul unui transformator se aplic o tensiune alternativ de


7/10

A7 *n transformator este conectat la o reea de alimentare cu tensiuneade 00:5. rin nfurarea secundarului de rezisten 1, circul uncurent de sarcin cu intensitatea de 0$, tensiunea la borne fiind de0:5, s se calculeze raportul de transformare i randamentultransformatorului.

!% @&1:2 &B1C

F7 >are este raportul de transformare al unui transformator dacnfurarea primar are 99B:spire, iar cea secundar d o tensiune de1:::5. Jiezul de fier are seciunea de 1::cm0, inducia magneticeste de :,0/ i frecvena curentului este K&A:Lz.

!% @&110

!IO!A S"MICON!UCTOAR"

ioda semiconductoare este un dispozitiv dipolar pasiv cu proprietile% caracteri#tica neliniar 8dependena intensitii curentului de

tensiunea aplicat nu este funcie de gradul 47 caracteri#tic $ni%irec&ional 8rezistena electric este puternic

dependent de sensul curentului, astfel nct se poate considera c unastfel de dispozitiv permite trecerea curentului electric ntr"un singursens, ca o supap.7

n figurile urmtoare se prezint caracteristica rel a unei diode,caracteristica simplificat i caracteristica ideal a aceleiai diode.

up cum se observ, dioda se deschide 8conduce semnificativ7 numaidac tensiunea aplicat 8pozitiv7 depete o anumit valoare *d, numittensiune de deschidere. /ensiunea de deschidere pentru diodele cu siliciueste de apro#imativ :,F5, respectiv :,


8/10

!eprezentarea unei diode, n diferite scheme, se face folosind un simbol ceevideniaz sensul posibil pentru curent. )ensul de conducie al curentuluielectric prin diod este indicat de vrful sgeii reperezentative.

E


9/10

R"!R"SAR"A CUR"NTULUI ALT"RNATI'>ircuitele electronice au nevoie, pentru alimentare, de tensiuni continue,dar dup cum s"a artat mai nainte, transportul energiei electrice ladistan este convenabil s se realizeze sub form de curent alternativ.$pare necesitatea ca, pentru o serie de consumatori, s se realizezetransformarea energiei de curent alternativ n energie de curent continuu.!edresorul este un circuit sau un dispozitiv cruia i se aolic o tensiunealternativ i care furnizeaz o tensiune continu.Jajoritatea redresoarelor de curent alternativ au diode semiconductoare.

a( Re%re#or onoalternan&!edresorul monoalternan este cel mai simplu redresor i conine untransformator care furnizeaz o tensiune alternativ corespunztoarecerinelor impuse de consumator, o diod semiconductoare care permitetrecerea curentului electric numai ntr"un singur sens 8curent continuu7.upcumsepoate

observa uor, prin consumator curentul circul numai n alternanelepozitive, fiind un curent continuu dar pulsator.

b( Re%re#or bialternan&a redresorul monoalternan, dup cum se vede, curentul este util numain alternana pozitiv. entru a face util i alternana negativ seutilizeaz redresorul dublei alternane care este alctuit din douredresoare monoalternan, conducnd curentul pe rnd n consumator.

B

*1 *0 *


10/10

c( Re%re#or c$ p$nte!edresorul bialternan are dezavantajul c transformatorul trebuie s aibun secundar dublu, care s furnizeze tensiuni egale.!edresorul punte realizeaz redresarea bialternan fr s fie necesar untransformator cu secundar dublu, doar c are patru diode redresoare.

)e vede c n alternana pozitiv, curentul electric are traseul 1, !, 0,

iar n alternana negativ traseul este prin 0, ! , 9. $stfel, princonsumatorul ! curentul circul n acelai sens i n alternana pozitiv cti n cea negativ.

Filtr$l/ensiunea electric furnizat de un redresor este continu, dar nu este iconstant, ceea ce permite utilizarea ei doar de anumii consumatori.entru a obine o tensiune continu i constant trebuie realizat oMnetezireN a tensiunii furnizat de redresor. $ceasta se poate face cu unelement de circuit care stocheaz temporar sarcina furnizat n vrfurile detensiune i s o redea consumatorului n restul timpului, aceast funciepoate fi ndeplinit de un condensator cuplat n paralel cu consumatorul.

$stfel, la bornele consumatorului tensiunea nu mai are o variabilitate marei poate fi utilizat la alimentarea majoritii consumatorilor electronici decurent continuu 8aparate de radio, casetofoane, televizoare e.t.c.7. >u ct

capacitatea condensatorului > este mai mare cu att ondulaia tensiuniifiltrate este mai mic.

1:

*s

/r

*

1!

0

!

/r

>00:5

4.curentul alternativ

Documents