Střídavý proud

Střídavý proud - proměnný proud s harmonickým průběhem
střídavé napětí - proměnné napětí s harmonickým průběhem
u=U_msinωt
ω=2πf=2π/T
frekvence stříd. napětí: v energetice nízká (50 Hz), ve sdělovací technice vysoká

Obvody střídavého proudu

a) obvod s odporem
napětí zdroje u=U_msinωt
i=u/R=(U_m/R)sinωt=I_msinωt
R - rezistance


b) obvod s indukčností
napětí zdroje u=U_msinωt
i=I_msin(ωt-π/2)
X_L=U_m/I_m
X_L - induktance
X_L=ωL


c) obvod s kapacitou
napětí zdroje u=U_msinωt
i=I_msin(ωt+π/2)
kondenzátor se periodicky nabíjí a vybíjí, dielektrikem mezi deskami vodivostní proud neprochází

X_C=U_m/I_m
X_C - kapacitance
X_C=1/(ωC)


Složený obvod stříd. proudu:


Z - impedance

pro X_C=X_L (φ=0) nastává rezonance
rezonanční podmínka:
ω₀² (Thomsonův vztah)

X=X_L-X_C
X - reaktance
Z²=R²+X²
tgφ=X/R

Výkon stříd. proudu
okamžitá hodnota výkonu p=ui
a) obvod s rezistorem R
p=ui=Ri²=RI_m²sin²ωt

střední hodnota výkonu P=P_m/2=UI
U,I - efektivní hodnoty stříd. napětí, proudu
b) obovod s impedancí Z
P=UIcosφ - činný výkon

Generátor stříd. proudu

u₁+u₂+u₃=0
L1,L2,L3 - fázové vodiče; N - nulovací vodič

fázové napětí - mezi fázovým a nulovacím vodičem
sdružené napětí - mezi dvěma fázovými vodiči

Transformátor
- mění hodnotu stříd. napětí
jednofázový transformátor
- jádro z feromagneticky měkké látky

primární cívka: U₁, I₁, počet závitů N₁
sekundární cívka: U₂, I₂, počet závitů N₂

transformační poměr:
k=U₂/U₁=N₂/N₁
P₂=P₁ (při zanedbatelných ztrátách)
U₂I₂=U₁I₁
k=I₁/I₂