در این فیلم با جریان متناوب آشنا خواهید دید و مثال‌هایی در این باره برای شما بیان می‌شود.
جریان متناوب
در اواخر قرن نوزدهم، بحث‌های داغی بین توماس ادیسون و جورج وستینگهاوس درباره روش انتقال انرژی الکتریکی از محل تولید تا محل مصرف صورت گرفت. ادیسون موافق جریان مستقیم یا اصطلاحا dc بود، در حالی که وستینگهاوس از جریان متناوب یا همان جریان ac حمایت می‌کرد. سرانجام، وستینگهاوس پیروز شد و پس از آن سامانه‌های انتقال و توزیع برق و بیشتر وسایل خانگی با جریان متناوب به کار افتادند.
شکل الف مدار سادۀ جریان مستقیم است که در آن جریان با گذشت زمان تغییر نمی‌کند و جهت آن مشخص می‌باشد. در حالیکه شکل ب مدار سادۀ جریان متناوب را نشان می‌دهد که در آن ولتاژ و جریان با گذشت زمان به طور سینوسی تغییر می‌کنند. تمامی نیروگاههای تولید برق در دنیا و از جمله ایران، جریان متناوب تولید می‌کنند که تابعی سینوسی از زمان است و به همین دلیل، جریان متناوب سینوسی نامیده می‌شود
در مدار جریان متناوب، به دلیل تغییر جهت جریان با گذشت زمان، نمیتوان جهت معینی را برای جریان در نظر گرفت.
تولید جریان متناوب
یکی از کاربردهای مهم اثر القای الکترومغناطیسی، تولید جریان متناوب است. برای تولید نیروی محرکه القایی باید شار عبوری از پیچه تغییر کند. رایجترین روش برای تغییر شار و در نتیجه تولید جریان القایی، تغییر زاویه Θ است. شکل زیر پیچه‌ای را نشان می‌دهد که می‌تواند در میدان مغناطیسی یکنواخت دور محور x بچرخد.
هر دور چرخش پیچه، معادل 2π رادیان است. زمان یک دور چرخش کامل پیچه (T) را دوره یا زمان تناوب می‌نامند. به کمک قانون فاراده می‌توان نشان داد نیروی محرکه القایی در پیچه در لحظه t از رابطه زیر به دست می‌آید.
ℰm بیشینه نیروی محرکه القایی در پیچه است این رابطه نشان می‌دهد که نیروی محرکه القا شده به‌طور دوره‌ای نسبت به زمان تغییر می‌کند.
اگر مقاومت کل مدار پیچه برابر R باشد، با توجه به رابطه I=ℰ/R ، جریانی که در پیچه القا می‌شود برابر است با:
در این رابطه Im بیشینه جریان القا شده در پیچه است. این رابطه نشان می‌دهد که جریان القایی در پیچه، به طور سینوسی تغییر می‌کند، به همین سبب به آن جریان متناوب می‌گویند.
رایجترین روش برای تغییر شار و در نتیجه تولید جریان القایی، تغییر زاویه Θ است.
مثال
در اینجا تستی از جریان متناوب و تولید آن برای شما مطرح می‌شود:
در یک مولد جریان متناوب در لحظه‌ای که سطح قاب بر خطوط میدان مغناطیسی عمود است کدام یک از 4 جمله زیر صحیح است؟
1- اندازه شار بیشینه و نیروی محرکه القایی صفر است.
2- اندازه شار صفر و نیروی محرکه القایی صفر است.
3- اندازه شار صفر و نیروی محرکه القایی بیشینه است.
4- اندازه شار بیشینه و نیروی محرکه القایی بیشینه است.
پاسخ: گزینه 1 پاسخ صحیح می‌باشد. توضیحات کامل در ویدئوی آموزشی بیان شده است.
برای آشنایی بیشتر با جریان متناوب ویدئو آموزشی را به طور کامل مشاهده کنید.
