Što je sinusna struja

Svatko čuje činjenicu da postoji alternativna sinusna struja u vodičima ožičenja kućanstva. Ali za osobu koja nije upoznata sa elektrotehničkom tehnologijom, pojmovi "sinusoidni" i, štoviše, "varijabilni", nemojte ništa reći. U ovom ćemo članku pokušati dati opću ideju, dostupnu svima.

Prije svega, što je električna struja. Prema postojećem objašnjenju, struja je usmjerena kretanja elementarnih čestica koja imaju naboj pozitivnog ili negativnog znaka. Obično se čestice shvaćaju kao elektroni, ali to baš i nije tako. Atom koji je izgubio jedan elektron, zbog protona prisutnih u jezgri, dobiva pozitivan naboj, postaje ion. EMF djeluje ne samo na elektronu već i na njemu. Dovoljno je podsjetiti da se u izračunima za pozitivan smjer strujnog toka uzima od plus do minus, iako u stvarnosti, negativno nabijene čestice kreću se u suprotnom smjeru.

Odakle dolaze ove čestice? Mi predstavljaju strukturu dirigenta: kristalna rešetka s atomima u čvorovima. Svaki atom može se uvjetno opisati kao minijaturni solarni sustav. U središtu je masiva jezgra koja se sastoji od protona i neutrona, a oko njega orbiti rotiraju elektrone.

Proton naboj je pozitivan, a elektron je negativan, pa su privučeni jedni drugima. Što je bliže jezgri, to je jača ova interakcija. Kako bi stvorili struju, potrebno je osloboditi neke elektrone iz atoma i učiniti ih kretati u pravom smjeru. Kod generatora ovaj problem uspješno se izvodi rotirajućim magnetskim poljem. On komunicira energiju koja nedostaje elektrone na vanjskim putevima, oslobađajući ih. Naravno, nema izravnog kretanja. Govorimo o razmjeni tih čestica između najbližih atoma.

Odakle dolazi naziv "sinusoidalna struja"? Razlog je u načinu dobivanja. Zamislimo dva suprotna pola magneta, a između njih su crte snage polja. Postavljamo okvir od dirigenta na ovom polju. Njegovi krajevi povezani su s opterećenjem, stvarajući konturu (lanac). Zakrenite okvir. U trenutku kada se nalazi paralelno s površinama magneta, nema struje, jer nema presjeka s vodilicama (obje strane okvira su na istoj razini). Ovdje je malo okrenuto, linije magnetsko polje prijeći dirigent, osloboditi elektrone i struju.

Istodobno, druga strana okvira također prelazi polje, ali s druge strane. Maksimalna vrijednost struje je za vertikalni položaj. Sinusna struja je grafički prikaz procesa. Bez nje je teško razumjeti načelo rada električnih aparata. Graf koji predstavlja sinusoidalnu struju je kartezijanska koordinata na ravnini. Okomita os je trenutna, a vodoravna os je vrijeme. Budući da se rotacijom okvira periodički ponavljaju zabilježene vrijednosti, formira se sinusna struja koja varira u smjeru i veličini. Sinusni val je kao da je zategnut na vremenskoj osi, budući da su neki valovi smješteni iznad osi (pozitivni znak), a donji dio (negativan). Najveće valne točke odgovaraju poziciji okvira paralelno s linijama čvrstoće polja, a presjek vremenske osi (struja je nula) je okomita.

Električni krugovi sinusoidalna struja su postala najčešća jer je ova vrsta električne energije vrlo lako pretvorena uz pomoć transformatora i drugih elemenata električnog strujnog kruga, omogućujući prijenos velike udaljenosti, kao i potrebnu modulaciju. Osim toga, sam načelo generacije uključuje stvaranje sinusoidalne struje.