Переменный электрический ток

Это ток, изменяющийся как по величине, так и по направлению. Наиболее распространённым является переменный ток, напряжение и сила которого изменяются по гармоническому закону: и I(t) = .

Именно такой ток используют в электрических силовых сетях, причём частота n промышленного тока выбрана равной 50 Гц, что обеспечивает минимальные потери при передаче электроэнергии по проводам. Другими важными достоинствами переменного тока, по сравнению с постоянным, являются: простота изменения его силы и напряжения посредством трансформаторов, простота преобразования электрической энергии в механическую.

Для переменного тока введены понятия эффективных значений силы тока I_эфф и напряжения U_эфф. Они численно равны значениям силы тока и напряжения такого постоянного тока, при котором в проводнике выделяется такое же количество теплоты, что и при протекании данного переменного тока. Связь I_эфф и U_эффс амплитудными значениями I_m и U_m следующая:

; .

Измерительные приборы показывают именно эффективные значения силы тока и напряжения. Например, в осветительной сети напряжение 220 В соответствует его эффективному значению, амплитудное же значение напряжения равно U_m= ×220 В » 308 B.

В промышленности переменный ток получают, в основном, с помощью электродинамических генераторов. Такой генератор состоит из статора - неподвижного постоянного электромагнита и ротора – вращающегося под действие внешней силы (неэлектрической природы) контура с множеством витков провода. Магнитный поток, пронизывающий один виток контура, изменяется при вращении ротора по закону:

Если же на роторе не один, а N витков, то магнитный поток через все витки равен: Ф(t)= N×Ф₁(t) = N×B×S×cos(wt). Тогда с токосъёмных колец ротора можно снять ЭДС:

Если через обмотку ротора генератора пропустить переменный ток, то под действием силы Ампера ротор придёт во вращение. Так электродинамический генератор превращают