Prąd elektryczny troszkę trudniej

W poprzednim wpisie wprowadziłem wszystkich w podstawy teorii prądu i obwodów elektrycznych. Dzisiaj napiszę coś więcej, i nieco trudniej. Myślę, że jednak nie będzie problemów ze zrozumieniem, gdyż nadal pomijam ogromną ilość wiedzy tajemnej. Życzę miłej lektury i zaczynamy.

Wiedzę z tego artykułu można wykorzystać w odniesieniu do wszystkich urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Do zrozumienia niektórych fragmentów przyda się przeczytanie poprzedniego wpisu o tym czym jest prąd. Pojawi się też kilka nowych zagadnień technicznych.

Przede wszystkim mamy prąd. Prąd może być… stały i przemienny (nie zmienny, bo to co innego).

Prąd (napięcie) przemienny – oznaczany AC lub ~ – to taki prąd, którego wartość chwilowe zmieniają się w sposób cykliczny z określoną częstotliwością. Przemienny jest dla tego, że jego jego wartości są naprzemiennie dodatnie i ujemne. Oznacza to, że ładunki raz płyną w jedną, a raz w drugą stronę obwodu. Najlepiej jest kiedy przepływ napięcia przemiennego jest idealną sinusoidą (zielona linia na wykresie).

W Polsce częstotliwość prądu dostarczanego z elektrowni wynosi 50Hz, czyli jego wartości zmieniają się 50 razy na sekundę. Wartość napięcia fazowego wynosi 230V, a międzyfazowego (tzw. siły) 400V. Taki prąd płynie w instalacjach w naszych domach.

Prąd (napięcie) stały – oznaczany DC lub ⎓ – jego wartość w czasie nie zmienia się i ładunek płynie tylko w jednym kierunku. Tutaj najlepsza sytuacja to taka, kiedy przepływ ładunku da się odwzorować za pomocą idealnie równej linii (tutaj czerwona).

current

Prąd tętniący i zmienny nie mają dla normalnego użytkownika najmniejszego znaczenia. Nie oznacza to jednak, że w ogóle możemy o nich zapomnieć. Co to to nie, nie pozwolę 😉

Wspomniałem jeszcze o czymś takim jak napięcie fazowe i międzyfazowe. Pojęcia te dotyczą tylko prądu przemiennego. Dla nas najważniejszy jest prąd z gniazdka, czyli ten o przebiegu sinusoidalnym. W przypadku prądu stałego mamy do czynienia po prostu z plusem i minusem.

Napięcie fazowe – to napięcie pomiędzy przewodem fazowym a punktem neutralnym w sieci energetycznej. W skrócie pomiędzy przewodem, w którym mamy 230V i tym, w którym napięcie wynosi 0. Odwołajmy się do rysunku poniżej, 230V to pole pomiędzy osią X na naszym wykresie i zieloną sinusoidą. Tak samo dla kolejnych faz.

Napięcie międzyfazowe – to napięcie pomiędzy dwoma (z trzech) przewodów fazowych, w których wartość napięć jest taka sama (230V), ale ich przebieg przesunięty jest względem siebie o 1/3. Oznacza to, że wartość napięcia równa się sumie pól tworzonych przez przez zieloną i żółtą sinusoidę – obrysowane na czerwono. Wartość ta wynosi 230V\cdot\sqrt{3}\approx400V. Następne napięcie między fazowe mierzymy pomiędzy sinusoidami żółtą i niebieską.

current

Źródła zasilania

  • Źródła prądowe – wymuszają one w obwodzie elektrycznym przepływ niezmiennej w czasie ilości prądu [A] podczas gdy napięcie [V] zmienia się, w zależności od obciążenia (mocy urządzeń podłączonych do obwodu). Napięcie w takim źródle osiąga wartość maksymalną w stanie jałowym (bez obciążenia) i minimalną kiedy dołączymy maksymalne dopuszczalne obciążenie.
  • Źródła napięciowe – w obwodzie elektrycznym występuje napięcie [V], które nie zmienia się bez względu na prąd [A] płynący przez obwód.

Artykuł ten, delikatnie mówiąc, nie wyczerpuje wszystkich zagadnień. Więc jeszcze się spotkamy.

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *