Surse de Curent Alternativ Generatoare

Prima alimentare publică cu energie electrică a aparut la sfârşitul anilor 1800. Energia electrică avea diferite tensiuni, fiind distribuită sub formă de curent continuu (c.c.) sau curent alternativ (c.a.). În cazul curentului alternativ nu există un standard pentru frecvenţa la care îşi schimbă sensul. Pe masură ce utilizarea energiei electrice creştea, a devenit evident că ar exista avantaje de pe urma standardizării tensiunilor electrice. Pe lângă faptul că transferal de energie dintr-o zona în alta, ar fi fost mai uşor şi construcţia instalaţiilor electrice putea fi simplificată.

O dată ce majoritatea organizaţiilor generatoarelor au ales şi au adoptat un standard al electricităţii, s-au instalat reţele de cabluri electrice pentru ca elctricitatea generată într-o zonă a ţării să poată fi folosită în oricare alt loc.

Această reţea naţională de cabluri a făcut mai fiabilă distribuţia energiei electrice. Dacă un generator se defecta, curentul putea să fie luat dintr-o altă regiune, iar dacă cererea creştea, la reţea puteau fi conectate generatoare.

Energia electrică este distribuită sub formă de curent alternativ doarece tensiunea acestuia putea fi schimbată uşor cu un transformator - un dispozitiv simplu, fiabil şi eficient.

În forma sa elementară, un transformator electric constă din doua bobine separate înfaşurate în jurul aceluiaşi miez de fier. Când se aplică o tensiune alternativă la una dintre bobine, numită bobină primară, aceasta creează un câmp variabil în miez. Aceasta induce o tensiune alternativă în cealaltă bobină, numită secundară.

Circuite de curent alternativ

Simbolul curentului alternativ, adică a generatorului de curent este următorul:

sau

1. Circuit cu rezistor alimentat în curent alternativ

i=Imaxsinωt

u=Umaxsinωt

i,u=intensitatea curentului ce trece prin consumator

u=tensiunea măsurată la capetele rezistorului

Cele două mărimi sunt în fază

Legea lui Ohm pentru acest caz este:

La trecerea curentului alternativ prin rezistorul R acesta se încălzeşte pe baza efectului Joules(lenţ). Căldura Q dezvoltată prin R la trecerea curentului alternativ este:

2. Circuit cu bobină ideală alimentat în curent alternativ

Bobina este formată dintr-un fir conductor înfăşurat. Numim bobină ideală bobina la care se anulează rezitstenţa firului din care este formată

i=Imaxsinωt

deoarece prin bobină trece curent alternativ, în jurul ei se creează un câmp magnetic variabil, deci un flux magnetic variabil. Astfel prin bobină apare un curent autoindus. Din aceasă cauză tensiunea măsurată la capetele bobinei este defazată în faţa curentului ce o străbate cu un unghi .

u2=Umaxsin(ωt+ )