Váltakozó áram
Váltakozó áram: ingyenes interaktív szimuláció a StudyFi Labből. Közvetlenül a böngészőben fut, regisztráció és telepítés nélkül.
Szinuszhullám, effektív érték, RLC-körök és egy transzformátor
Kísérletek
Szinuszos feszültség
A váltakozó feszültség az u(t) = U_max·sin(ωt + φ) szerint változik, ahol ω = 2πf. Ez egy U_max hosszú, ω szögsebességgel forgó fazor függőleges vetülete; egy teljes fordulat a T = 1/f periódusidő alatt megy végbe. Az U_eff = U_max/√2 effektív érték ugyanúgy melegít egy ellenállást, mint az ugyanekkora egyenfeszültség — a konnektor 230 V-ja effektív érték, a csúcsérték kb. 325 V.
Próbáld ki: Válaszd az Európa beállítást, és hasonlítsd össze U_max-ot U_eff-fel, aztán válts USA-ra, és figyeld, ahogy rövidül a periódus.
R, L és C váltakozó áramú körben
Ellenálláson az áram fázisban van a feszültséggel. Tekercsben az áram 90°-ot késik a feszültséghez képest, és az X_L = 2πfL induktív reaktancia a frekvenciával nő. Kondenzátorban az áram 90°-kal siet, és az X_C = 1/(2πfC) kapacitív reaktancia a frekvenciával csökken. Az áram amplitúdója I = U/X.
Próbáld ki: Válaszd a kondenzátort, és növeld a frekvenciát: X_C csökken, ezért az áram nő. Aztán próbáld ki ugyanezt a tekerccsel.
Soros RLC-kör rezonanciája
Soros RLC-körben a reaktanciák kivonódnak egymásból: az impedancia Z = √(R² + (X_L − X_C)²), és a feszültség φ = atan((X_L − X_C)/R) szöggel siet az áramhoz képest. Az f₀ = 1/(2π√(LC)) rezonanciafrekvencián X_L = X_C, így Z = R, φ = 0, és az áram a legnagyobb. f₀ felett a kör induktív (φ > 0), alatta kapacitív (φ < 0).
Próbáld ki: Állítsd f-et f₀-ra — az L-en és C-n eső feszültség kioltja egymást, és mindkettő nagyobb lehet a forrás feszültségénél. Aztán növeld R-t, és figyeld, ahogy a rezonanciagörbe csúcsa alacsonyabb és szélesebb lesz.
Transzformátor
A primer tekercsben folyó váltakozó áram változó mágneses fluxust kelt a vasmagban, és ez a fluxus feszültséget indukál a szekunder tekercsben. A feszültségek aránya a menetszámok aránya: U₂ = U₁·N₂/N₁. Az ideális transzformátor nem veszít energiát, ezért U₁·I₁ = U₂·I₂ — ha a feszültség nő, az áram ugyanolyan arányban csökken.
Próbáld ki: Legyen N₂ tízszer akkora, mint N₁ — a feszültség tízszeresére nő, de a primer áram tízszer akkora lesz, mint a szekunder. Ezért szállítják az áramot nagyfeszültségen.
Gyakori kérdések
Mi az a(z) Váltakozó áram?
Váltakozó áram: ingyenes interaktív szimuláció a StudyFi Labből. Közvetlenül a böngészőben fut, regisztráció és telepítés nélkül. Szinuszhullám, effektív érték, RLC-körök és egy transzformátor
Ingyenes a(z) Váltakozó áram?
Igen. A(z) Váltakozó áram teljesen ingyenes. Böngészőben fut számítógépen, tableten és telefonon, és nem kell hozzá fiók.
Mit fedezhetek fel ebben: Váltakozó áram?
Szinuszos feszültség, R, L és C váltakozó áramú körben, Soros RLC-kör rezonanciája, Transzformátor.
Mit mutat a(z) „Szinuszos feszültség” kísérlet?
A váltakozó feszültség az u(t) = U_max·sin(ωt + φ) szerint változik, ahol ω = 2πf. Ez egy U_max hosszú, ω szögsebességgel forgó fazor függőleges vetülete; egy teljes fordulat a T = 1/f periódusidő alatt megy végbe. Az U_eff = U_max/√2 effektív érték ugyanúgy melegít egy ellenállást, mint az ugyanekkora egyenfeszültség — a konnektor 230 V-ja effektív érték, a csúcsérték kb. 325 V.
Mit mutat a(z) „R, L és C váltakozó áramú körben” kísérlet?
Ellenálláson az áram fázisban van a feszültséggel. Tekercsben az áram 90°-ot késik a feszültséghez képest, és az X_L = 2πfL induktív reaktancia a frekvenciával nő. Kondenzátorban az áram 90°-kal siet, és az X_C = 1/(2πfC) kapacitív reaktancia a frekvenciával csökken. Az áram amplitúdója I = U/X.
Dolgozatra készülsz?
Töltsd fel a jegyzeteidet, és a StudyFi szókártyákat, teszteket és podcastokat készít belőlük.