Curentul alternativ

Curentul Electric 

Curentul continuu (CC) este fluxul unidirecțional al sarcinilor electrice. O baterie este un bun exemplu de alimentare cu curent continuu. Un curent continuu poate să curgă într-un conductor, cum ar fi un fir, dar poate, de asemenea, să curgă prin semiconductori, izolatori sau chiar prin vid ca și în fluxuri de electroni sau ioni. Curentul electric curge într-o direcție constantă, distingându-l de curentul alternativ (CA). Un termen folosit anterior pentru acest tip de curent a fost curentul galvanic.

Curentul continuu poate fi obținut dintr-o sursă de alimentare alternativă prin utilizarea unui redresor, care conține elemente electronice (de obicei) sau elemente electromecanice (mai demult) care permit curentului să curgă numai într-o singură direcție. Curentul direct poate fi transformat în curent alternativ cu un invertor sau un set motor-generator.

1.    Robot pe Marte

2.   Ce să mai citim?

3. Ce să mai citim?

4. Tatăl fondator al Uniunii Europene.            

5. Colonizarea de pe Marte !

6.   Ne pregătim pentru Marte

7. Colonizarea Marte poate determina umanitatea să-și modifice ADN-ul ?

8. Cine mai urăște să poarte mască?

Curentul continuu este folosit pentru încărcarea bateriilor și ca sursă de alimentare pentru sistemele electronice. Cantități foarte mari de energie di curent continuu sunt utilizate în producția de aluminiu și alte procese electrochimice. Este de asemenea utilizat pentru anumite căi ferate, în special în zonele urbane. Curentul continuu de înaltă tensiune este utilizat pentru a transmite cantități mari de energie de la unitățile de producție la distanță sau pentru a interconecta rețelele electrice de curent alternativ.

Dacă se notează sarcina electrică prin Q, timpul cu t și intensitatea curentului electric cu I, aceste mărimi sunt legate prin relația

${\displaystyle I={dQ \over dt}}$

Pentru mărimi variabile în timp formula se poate rescrie folosind mărimi instantanee:

${\displaystyle i(t)={dq(t) \over dt}}$ sau ${\displaystyle q(t)=\int _{-\infty }^{t}i(x)\,dx}$

Densitatea de curent este o măsură a densității unui curent electric. Aceasta este definită ca fiind vectorul a cărui mărime este valoarea curentului electric pe suprafața secțiunii transversale. În unități SI, densitatea de curent se măsoară în amperi pe metru pătrat (A/m²).

${\displaystyle I=\int {\vec {J}}\cdot d{\vec {A}}}$

în cazul în care ${\displaystyle I}$ este curentul în conductor, ${\displaystyle {\vec {J}}}$ este densitatea de curent, și ${\displaystyle d{\vec {A}}}$ este diferențială a vectorului de secțiune transversală.

Curentul electric poate produce fenomene fizice diferite:

• căldură, fenomen cunoscut sub numele de efect termic sau efect Joule:
• apariția unei forțe asupra conductoarelor străbătute de el aflate în câmp magnetic, cunoscute sub denumirea de forțe electromagnetice sau forțe electrodinamice:
• apariția unui câmp magnetic (rotativ) în jurul conductoarelor pe care le străbate.
• transportul de substanțe (electroliza) atunci când purtătorii de sarcini electrice care determină curentul electric continuu sunt ionii dintr-o soluție sau topitură de electrolit.

Pe scurt in curentul continuu, electronii se deplaseaza intr-un singur sens , spre deosebire de curentul alternativ care circula cand intr-un sens , cand intr-altul . Intensitatea acestui curent creste , descreste , ajunge la 0 (zero) , isi schimba sensul , creste si descreste din nou , pentru ca mai departe ciclul sa se repete . Daca ne-am inchipui ca valoarea care reprezinta intensitatea curentului ar fi punctul M ce se deplaseaza pe un cerc in sens invers fata de acele ceasornicului ( vezi figura de mai jos ) , inaltimea acestui punct fata de diametrul orizontal va deveni maxima dupa descrierea unui arc de 90° . 

In acest punct valoarea "I" a curentului va fi maxima ; mai departe dupa parcurgerea a 180° , ea va deveni egala cu zero , pentru ca , schimband sensul , prin trecere sub diametrul orizontal , sa ajunga iarasi maxima la 270° si sa anuleze in punctul din care a plecat punctul mobil . In trigonometrie valorile diferitelor inaltimi succesive ale punctului M situate deasupra diametrului ( axului ) orizontal se considera pozitive si se noteaza cu semnul " + " , iar cele situate sub diametru , negative si se noteaza cu " - " . daca presupunem ca mobilul parcurge unghiuri egale in timpi egali , rezulta ca putem trasa o linie orizontala ( axa timpului ) pe care insemnam la distante egale , intervalele in grade , de la 0° la 360° De exemplu 30° , 60° , 90° , 180° , 270° , si 360° , Pentru care trasam pe verticala inaltimile corespunzatoare ale mobilului M . Cu alte cuvinte obtinem curba variatiei inaltimilor succesive al acestuia fata de axa timpului sau pe scurt curba variatiei curentului " I " in functie de timp . Aceasta curba cu doua bucle se numeste " sinusoida " si am putea sa o numim " fotografia " unui ciclu complet al curentului alternativ . Timpul in care se efectueaza un ciclu complet se numeste perioada si se noteaza cu litera " T " . Valorile maxime ale lui " I " ( dupa 90° si 180° ) se numesc amplitudini maxime , cele doua bucle ale sinusoidei , alternante sau semiperioade ( pozitiva si negativa ) , iar numarul de cicli pe secunda , frecventa ( se noteaza cu f ). Astfel frecventa curentului furnizat de actualele retele electrice din tara noastra si de asemenea din mai multe tari este de 50 cicli pe secunda , adica sensul curentului se schimba de 100 de ori in acest interval de timp , atingand de acelasi numar de ori valori maxime si minime . In practica , la energii mari , curentul alternativ se utilizeaza mai mult decat cel continuu , intrucat ofera , fata de acesta , o serie de avantaje . Unul din acestea este posibilitatea de a se transporta , cu pierderi nimime la distante mari datorita usurintei cu care se pot transforma parametrii puterii ( de la intensitate mare si tensiune mica la intensitate mica si tensiune mare si invers ) . Unitatea de masura pentru frecventa este " HERTZ-ul " si este egala cu 1 ciclu pe secunda ; se noteaza cu Hz ( hertz / secunda ) . In functie de frecventa , curentii alternativi se impart in doua categori :

A. curenti de audiofrecventa (AF) sau de joasa frecventa cu frecvente cuprinse intre 15 Hz si 15.000 Hz, care corespund sunetelor ce pot fi percepute de urechea umana ( sunetele fiind si ele fenomene ciclice ) .

B. curenti de radiofrecventa (RF) sau de inalta frecventa cu frecvente de peste 15.000 Hz , care se folosesc foarte mult in radiotehnica .

Pentru masurarea frecventelor radio se intrebuinteaza pe scara larga multiplii hertzului : Kilohertz-ul (kHz) = 1.000 Hz , Megahertz-ul = 1.000.000 , Gigahertz-ul = 1.000.000.000 Hz .