مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
مغناطیس و القای الکترومغناطیسیـ3 11 جریان متناوب Rدر اواخر قرن نوزدهم، بحث های داغی بین توماس ادیسون و جورج وستینگهاوس ٔ درباره بهترینروش انتقال انرژی الکتریکی از محل تولید تا محل مصرف صورت گرفت. ادیسون موافق جریان I(الف)مستقیم (dc) بود، در حالی که وستینگهاوس از جریان متناوب (ac) حمایت می‌کرد. سرانجام،وستینگهاوس پیروز شد و پس از آن سامانه های انتقال و توزیع برق و بیشتر وسایل خانگی با جریان Rمتناوب به کار افتادند.شکل 32ــ3 دو مدار ٔ ساده جریان مستقیم و جریان متناوب را نشان می‌دهد. همان طورکه می‌بینید (ب)جهت جریان در مدار جریان مستقیم ّ معی ن است، درحالی که در مدار جریان متناوب، به دلیل تغییر شکل 32ــ3 الف) مدار سادۀجهت جریان با گذشت زمان، نمی‌توان جهت معینی را برای جریان در نظر گرفت. تمامی‌نیروگاه های جریان مستقیم، که در آن جریانتولید برق در دنیا و از جمله ایران، جریان متناوب تولید می‌کنند که تابعی سینوسی از زمان است و به با گذشت زمان تغییر نمی‌کند.همین دلیل، جریان متناوب سینوسی نامیده می‌شود (شکل .)33ــ3 در ب) آن مدار ولتاژ و سادۀ جریان جریان با گذشت متناوب، زمان کهتولید جریان متناوب: یکی از کاربردهای مهم اثر القای الکترومغناطیسی، تولید جریان متناوب به طور سینوسی تغییر می‌کنند.است. پیش از این دیدیم که برای تولید نیروی ٔ محرکه القایی باید شار عبوری از پیچه تغییر کند.رایج ترین روش برای تغییر شار و در نتیجه تولید جریان القایی، تغییر ٔ زاویه θ در ٔ رابطه شار مغناطیسی، جریان صفر جریان مثبت Iیعنی = BA cos θ Φ است. شکل 34ــ3 پیچه ای را نشان می‌دهد که می‌تواند در میدان مغناطیسییکنواخت دور محور x بچرخد. tجریان منفیy شکل 33ــ3 جریان متناوب سینوسی،N x متداول ترین نوع جریان متناوب است.پیچهمیله گردان (شفت) Rمیدان مغناطیسی زغال هاشکل 34ــ3 اجزای یک مو ّ ل د (ژنراتور) جریان متناوب. حرکتمکانیکی از طریق میله گردان، سبب چرخیدن پیچه در میدان مغناطیسیمی‌شود و جریان متناوبی را در مدار به وجود می‌آورد.S حلقه های لغزانهر دور چرخش پیچه، معادل θ = 2 π t رادیان است. اگر پیچه به طور یکنواخت بچرخد و هر دورچرخش آن T ثانیه طول بکشد، پیچه T در مدت t ثانیه، به اندازه T t دور خواهد چرخید. درنتیجهاگر سطح پیچه در لحظه t = 0 عمود بر میدان مغناطیسی باشد = 0(θ)، پس از گذشت t ثانیه، زاویه θبرابر (t T)(π 2) رادیان است. زمان یک دور چرخش کامل پیچه (T) را دوره یا زمان تناوب می‌نامند.شاری که در ٔ لحظه t از پیچه می‌گذرد برابر است با)9 ــ3(t π 2 cos BA = Φ97