Какво представлява синусоидален ток

Фактът, че има променлив синусоидален ток в проводниците на домашното окабеляване, се чува от всички. Но за човек, който не е запознат с електротехниката, термините "синусоидален" и освен това "променлив" не говорят нищо. В тази статия ще се опитаме да дадем обща представа за това, достъпна за всички.

На първо място, какво е електрически ток. Съгласно съществуващото обяснение токът е насочено движение на елементарни частици, което има заряд на положителен или отрицателен знак. Обикновено частиците се разбират като електрони, но това съвсем не е така. Атом, който е загубил електрона, поради наличните в ядрото протони придобива положителен заряд и става йон. ЕМП действа не само върху електрона, но и върху него. Достатъчно е да си припомним, че при изчисленията за положителната посока на текущия поток се взема плюс минус, въпреки че в действителност, отрицателно заредените частици се движат в обратната посока.

Откъде идват тези частици? Ние представляваме структурата на проводника: кристална решетка с атоми в възлите. Всеки атом може условно да се опише като миниатюрна слънчева система. В центъра е масивно ядро, състоящо се от протони и неутрони, а около него орбитите въртят електрони.

Протонна такса е положителен, а електронът е отрицателен, така че те са привлечени един към друг. Колкото по-близо до ядрото, толкова по-силно е това взаимодействие. За да се създаде ток, е необходимо да се освободят някои електрони от атомите и да се направят в правилната посока. При генераторите този проблем се изпълнява успешно от въртящо се магнитно поле. Той комуникира липсващата енергия на електроните във външните орбити, освобождавайки ги. Разбира се, няма директно движение. Говорим за обмена на тези частици между най-близките атоми.

Откъде идва името "синусоидален ток"? Причината е в метода на получаване. Нека си представим два противоположни полюса на магнит и между тях линиите силата на полето. Поставяме рамката от проводника в това поле. Краищата му са свързани с товара, образувайки контур (верига). Завъртете рамката. В момента, когато се намира успоредно на повърхностите на магнита, няма ток, тъй като няма пресечна точка с линиите на напрежение (двете страни на рамката са на едно и също ниво). Тук е малко обърнат, линии магнитно поле пресече проводник, освобождава електрони и ток.

В същото време другата страна на рамката също пресича полето, но от другата страна. Максималната стойност на текущата стойност е за вертикално разполагане. Синусоидалния ток е графично представяне на процеса. Без нея е трудно да се разбере принципът на функциониране на електрическите уреди. Графиката, представяща синусоидалния ток, е картезианските координати в равнината. Вертикалната ос е токът, а хоризонталната ос е времето. Тъй като при въртенето на рамката периодично се повтарят записаните стойности, се формира синусоидален ток, променящ посоката и величината. Синусоидната вълна е сякаш е намотана на времевата ос, тъй като някои от вълните са разположени над оста (положителен знак), а частта отдолу (отрицателна). Най-високите точки на вълната съответстват на позицията на рамката, успоредна на линиите на силата на полето, а пресечната точка на времевата ос (токът е нула) е перпендикулярна.

Електрически вериги синусоидалния ток са станали най-често срещани, тъй като този вид електроенергия се превръща много лесно с помощта на трансформатори и други елементи на електрическата верига, позволяващи предаване на дълги разстояния, както и необходимата модулация. В допълнение, самият принцип на генериране включва създаването на синусоидален ток.