Střídavý proud
Střídavý proud je bezplatná interaktivní simulace ze StudyFi Lab. Běží přímo v prohlížeči, bez registrace a bez instalace.
Sinusovka, efektivní hodnota, obvody RLC a transformátor
Pokusy
Sinusové napětí
Střídavé napětí se mění podle u(t) = U_max·sin(ωt + φ), kde ω = 2πf. Je to svislý průmět fázoru délky U_max, který se otáčí úhlovou rychlostí ω; jedna otáčka trvá periodu T = 1/f. Efektivní hodnota U_ef = U_max/√2 zahřeje rezistor stejně jako stejně velké stejnosměrné napětí — 230 V v zásuvce je efektivní hodnota, vrchol je asi 325 V.
Vyzkoušej: Zvol předvolbu Evropa a porovnej U_max s U_ef, pak přepni na USA a sleduj, jak se perioda zkrátí.
R, L a C ve střídavém obvodu
Na rezistoru je proud ve fázi s napětím. V cívce se proud za napětím zpožďuje o 90° a její induktance X_L = 2πfL s frekvencí roste. V kondenzátoru proud předbíhá napětí o 90° a jeho kapacitance X_C = 1/(2πfC) s frekvencí klesá. Amplituda proudu je I = U/X.
Vyzkoušej: Vyber kondenzátor a zvyšuj frekvenci: X_C klesá, takže proud roste. Pak totéž zkus s cívkou.
Rezonance sériového RLC obvodu
V sériovém RLC obvodu se reaktance odečítají: impedance je Z = √(R² + (X_L − X_C)²) a napětí předbíhá proud o φ = atan((X_L − X_C)/R). Při rezonanční frekvenci f₀ = 1/(2π√(LC)) platí X_L = X_C, takže Z = R, φ = 0 a proud je největší. Nad f₀ se obvod chová induktivně (φ > 0), pod ní kapacitně (φ < 0).
Vyzkoušej: Nastav f na f₀ — napětí na L a C se vyruší a každé může být větší než napětí zdroje. Pak zvětši R a sleduj, jak se vrchol rezonanční křivky sníží a rozšíří.
Transformátor
Střídavý proud v primární cívce vytváří v železném jádře proměnný magnetický tok a ten indukuje napětí v sekundární cívce. Napětí jsou v poměru počtu závitů: U₂ = U₁·N₂/N₁. Ideální transformátor neztrácí energii, takže U₁·I₁ = U₂·I₂ — když napětí vzroste, proud ve stejném poměru klesne.
Vyzkoušej: Nastav N₂ desetkrát větší než N₁ — napětí vzroste desetkrát, ale proud v primární cívce bude desetkrát větší než v sekundární. Proto se elektřina přenáší vysokým napětím.
Časté otázky
Co je Střídavý proud?
Střídavý proud je bezplatná interaktivní simulace ze StudyFi Lab. Běží přímo v prohlížeči, bez registrace a bez instalace. Sinusovka, efektivní hodnota, obvody RLC a transformátor
Je aplikace Střídavý proud zdarma?
Ano. Aplikace Střídavý proud je úplně zdarma. Funguje v prohlížeči na počítači, tabletu i telefonu a nepotřebuješ k ní účet.
Co můžu prozkoumat v aplikaci Střídavý proud?
Sinusové napětí, R, L a C ve střídavém obvodu, Rezonance sériového RLC obvodu, Transformátor.
Co ukazuje pokus „Sinusové napětí“?
Střídavé napětí se mění podle u(t) = U_max·sin(ωt + φ), kde ω = 2πf. Je to svislý průmět fázoru délky U_max, který se otáčí úhlovou rychlostí ω; jedna otáčka trvá periodu T = 1/f. Efektivní hodnota U_ef = U_max/√2 zahřeje rezistor stejně jako stejně velké stejnosměrné napětí — 230 V v zásuvce je efektivní hodnota, vrchol je asi 325 V.
Co ukazuje pokus „R, L a C ve střídavém obvodu“?
Na rezistoru je proud ve fázi s napětím. V cívce se proud za napětím zpožďuje o 90° a její induktance X_L = 2πfL s frekvencí roste. V kondenzátoru proud předbíhá napětí o 90° a jeho kapacitance X_C = 1/(2πfC) s frekvencí klesá. Amplituda proudu je I = U/X.
Učíš se na test?
Nahraj svoje zápisky a StudyFi z nich udělá kartičky, testy a podcasty.