Што такое пераменны ток?

Аб разнавіднасцях электрычнага току ўсім распавядаюць яшчэ на ўроках фізікі ў школе. Для некаторых гэтыя веды застаюцца толькі тэарэтычнымі, якія пашыраюць разуменне светаўладкавання, іншыя ж выбіраюць спецыяльнасць, непасрэдна звязаную з энергетыкай. Незалежна ад гэтага, кожны чалавек ведае, што існуе пастаянны і пераменны ток. У электратэхніцы шырока ўжываецца другая яго разнавіднасць, так як лягчэй паддаецца пераўтварэнням, а электрарухавікі на яе аснове больш простыя і надзейныя.

Пераменны ток - гэта рух па правадыру зараджаных часціц, якое праз пэўныя прамежкі часу (перыяды) змяняецца па кірунку і велічыні. Знакамітая сінусоіда як раз і ілюструе яго паводзіны. Каб зразумець, адкуль бярэцца пераменны ток, разгледзім прынцып працы найпростага генерыруючага прылады. У яго аснове ляжыць з'ява электрамагнітнай індукцыі, якое складаецца ў з'яўленні току ў замкнёным праводзяць контуры, які перасякае магнітныя сілавыя лініі.

На восі, паміж двума полюсамі магніта (паўночным і паўднёвым), размяшчаецца рамка з якая праводзiць матэрыялу (медны дрот). Яе канцы пры дапамозе слізгальных кантактаў щеточного механізму падлучаныя да ланцуга з нагрузкай або прыборам вымярэння напружання. Рамка можа круціцца вакол восі, на якой размешчана. Паміж полюсамі магніта існуюць нябачныя магнітныя лініі напружанасці поля. Калі рамку круцяць, дзве яе боку перасякаюць гэтыя лініі, у выніку чаго ўзнікае пераменны ток. Прычына яго ўзнікнення выкліканая «выбіваннем» магнітным полем электронаў з аддаленых ад ядра арбіт. Хоць напрамкі ЭРС (электрарухаючая сілы) у двух перасякаюць участках рамкі заўсёды процілеглыя, калі паглядзець на ланцуг у цэлым, то становіцца зразумела, што яны аднанакіраваныя. ЭРС дасягае максімуму ў момант слаба перасячэння сілавых ліній і праходзіць праз нуль пры гарызантальным размяшчэнні участкаў рамкі (успамінаем сінусоіду, яна таксама перыядычна перасякае нулявое значэнне). Вось так усё проста.

Зразумела, рэальныя генератары, якія ствараюць пераменны ток, выглядаюць складаней, чым рамка з дроту, але прынцып іх працы той жа самы. Якар з абмоткамі (фактычна - мноства рамак з прыкладу) круціць ў магнітным полі статара знешняя сіла: гэта можа быць энергія падаючай вады; рух пара, створанага цяплом ядзернага рэактара; ціск ветру і пр. У выніку на высновах абмотак з'яўляецца напруга. Застаецца падключыць нагрузку і пераменны ток не прымусіць сябе доўга чакаць. Звычайна генеруецца не адна, а адразу тры фазы.

Як ужо адзначалася, акрамя пераменнага, існуе і пастаянны ток. Яго назва кажа само за сябе: ніякіх зьменаў у кірунку руху не адбываецца. Такі ток заўсёды накіраваны ад плюсу да мінусу. Другасныя крыніцы энергіі, напрыклад батарэі, з дапамогай хімічных рэакцый назапашваюць у сабе менавіта такі ток, адсюль і абазначэння «+» і «-». У параўнанні з пераменным, ён валодае побач асаблівасцяў. Хочацца сказаць «вартасці і недахопы", але гэта не так - менавіта «асаблівасці». Напрыклад, электрарухавік пастаяннага току дае магчымасць плаўна рэгуляваць хуткасць кручэння якара, а не ступеніста і, тым больш, без неабходнасці ўжываць складаныя частотныя пераўтваральнікі. Прычым, практычна ўсе электронныя схемы разлічаны для працы менавіта з гэтым відам току, так як ім прасцей кіраваць. Атрымаць пастаянны ток з пераменнага вельмі проста - яго неабходна «выпрастаць» адмысловымі паўправадніковымі элементамі (дыёдамі і дыёднымі мастамі). Адбываецца зрэз пікаў сінусоіды адразу ў двух полупериодах. Астатнюю пульсавалую прыроду атрыманага току таксама можна згладзіць.