Curent alternativ

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Salt la: Navigare, căutare

Curentul alternativ (în engleză Alternating Current, AC) este un curent electric a cărui direcţie se schimbă periodic, spre deosebire de curentul continuu (Direct Current, DC), al cărui sens este unidirecţional. Forma de undă uzuală a curentului alternativ este sinusoidală.

Curentul alternativ apare ca urmare a aplicării unei tensiuni electrice alternative în cadrul unui circuit electric. Forma alternativă (sinusoidală) a tensiunii/curentului este modul uzual de producere, transport şi distribuţie a energiei electrice.

[modifică] Formule matematice

O perioadă a unei unde sinusoidale; linia punctată reprezintă valoarea efectivă

Valoarea instantanee a curentului alternativ (i) are următoarea formulă:

i(t)=I_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t)=I_\mathrm{ef}\cdot\sqrt{2}\cdot\sin(\omega t+\varphi),

unde

  • \displaystyle I_{\rm max} este amplitudinea (valoarea maximă) a curentului (unitate: amper),
  • \displaystyle I_{\rm ef} este valoarea efectivă a curentului (unitate: amper),
    • Valoarea efectivă este egală cu valoarea unui curent continuu care produce aceleaşi efecte termice[1]. Este valoarea pe care o indică aparatele de măsură (ampermetrele).
  • \displaystyle \omega este viteza unghiulară (unitate: radiani pe secundă)
    • Viteza unghiulară este proporţională cu frecvenţa, \omega = 2\,\pi\, f; frecvenţa reprezintă numărul de cicluri complete petrecute într-o secundă (unitate = hertz); în România şi majoritatea ţărilor lumii aceasta este de 50Hz, în majoritatea ţărilor americane, Corea, parţial Japonia, este 60Hz. [2]
Tensiunile şi frecvenţele nominale folosite în lume
  • \displaystyle t este timpul (unitate: secunda).
  • \varphi este un defazaj între curent şi tensiune introdus de sarcină. În cazul sarcinilor rezistive, φ este 0; în cazul sarcinilor pur capacitive φ este π/2 (+90°) (curentul este înaintea tensiunii) iar în cazul sarcinilor pur inductive φ este -π/2 (-90°) (curentul este în urma tensiunii - se „încurcă” între spirele bobinei). (unitate: radiani)


În mod analog, tensiunea alternativă u are următoarea formulă:

u(t)=U_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t)=U_\mathrm{ef}\cdot\sqrt{2}\cdot\sin(\omega t),

unde

  • \displaystyle U_{\rm max} este amplitudinea (valoarea maximă) a tensiunii (unitate: volt),
  • \displaystyle U_{\rm ef} este valoarea efectivă a tensiunii (unitate: volt),
    • Valoarea efectivă în reţeaua de distribuţie monofazată casnică din România este de 240V. În Europa şi majoritatea ţărilor din Africa şi Asia aceasta este între 200 şi 245V; în Japonia, America de Nord şi parţial în America de Sud se folosesc tensiuni între 100 şi 127V.
  • \displaystyle \omega este viteza unghiulară (unitate: radiani pe secundă)
  • \displaystyle t este timpul (unitate: secunda).

[modifică] Regim trifazat

Sistem de tensiuni trifazate de 400V, la frecvenţa de 50Hz

În regim trifazat, tensiunile de fază (între fază şi neutru), pe fiecare din cele trei faze (R, S, T), au următoarele formule:

u_\mathrm{R}(t)=U_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t)=U_\mathrm{ef}\cdot\sqrt{2}\cdot\sin(\omega t)
u_\mathrm{S}(t)=U_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t+ \frac{2\cdot\pi}{3})=U_\mathrm{ef}\cdot\sqrt{2}\cdot\sin(\omega t+ \frac{2\cdot\pi}{3})
u_\mathrm{T}(t)=U_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t+ \frac{4\cdot\pi}{3})=U_\mathrm{ef}\cdot\sqrt{2}\cdot\sin(\omega t+ \frac{4\cdot\pi}{3})

Deoarece în anumite reţele, în special de înaltă tensiune, neutrul nu este accesibil (sau chiar nu există), liniile trifazate sunt identificate după tensiunea de linie, adică tensiunea dintre oricare două faze. Aceasta este de \sqrt{3} mai mare decât tensiunea de fază.[3]

În cazul reţelelor de distribuţie casnică din România tensiunea de linie este 400V iar cea de fază este de 230V.

Adus de la http://ro.wikipedia.org/wiki/Curent_alternativ
Unelte personale