Izmjeni?na struja

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretragu
Elektrotehnika
Elektricitet   ? Magnetizam

Izmjeni?na struja (ili naizmjeni?na ) je elektri?na struja ?ija se ja?ina i smer periodi?no menjaju sa vremenom. [1]

Generalno

[ uredi | uredi kod ]

Elektri?na struja je usmjereno protjecanje nosioca naboja , pri ?emu naj?e??e mislimo na protjecanje elektrona kroz metalne vodi?e, ali to također mo?e biti i protjecanje iona u disociranim otopinama, prelet nabijenih ?estica (npr. α i β) kroz vakuum, pomicanje ?upljina u poluvodi?ima i drugo. Ako to protjecanje vremenom mijenja smjer, tada je to izmjeni?na elektri?na struja. Nije potrebno da iznos ili smjer te struje bude u vremenu pravilan niti simetri?an u oba smjera.

Naj?e??e se pod izmjeni?nom strujom ipak podrazumjeva simetri?an oblik, kod kojega su oblici struje dok te?e u svakom od smjerova jednaki po svemu osim po smjeru. Kako su i trajanja toka struje u svakom od smjerova jednake, onda se ta trajanja zovu poluperiode koje zajedno ?ine cjelinu koja se ponavlja - periodu . Takav oblik struje se mo?e matemati?ki prikazati i kao zbroj niza struja (zvanih ?harmonici”) sinusnog oblika. Ta se ?injenica koristi za olak?avanje izra?una, jer se gotovi izra?uni za sinusni oblik odgvaraju?e primjenjuju i na druge oblike struje.

Gospodarski zna?aj

[ uredi | uredi kod ]

Zna?aj i prednosti izmjeni?ne struje je isticao Nikola Tesla , iako se pri tome morao oduprijeti velikom pritisku ameri?kog izumitelja Thomasa Alva Edisona . ?lanak War of Currents opisuje na engleskom tijek Tesline borbe da uvede u primjenu izmjeni?nu struju i njene prednosti.

Prijenos energije

[ uredi | uredi kod ]

Jedna gospodarska prednost izmjeni?nih struja je ta da se izmjeni?ne struje mogu u?inkovito, uz vrlo male gubitke, prenositi na velike udaljenosti. Naime za prijenos snage nije va?an ni samo iznos napona, ni samo iznos struje, ve? njihov umno?ak. Gubitci prijenosnom vodi?u ovise o neizbje?nom otporu vodi?a i kvadratu struje koja kroz njega proti?e. Dakle, uz pove?anje napona i odgovaraju?e smanjenje struje mogu?e je prenositi istu snagu uz manje gubitke. Pove?anje napona se za izmjeni?ne struje mo?e vrlo jednostavno mo?e provesti u transformatorima .

U Republici Hrvatskoj je odlukom Ministra gospodarstva od 2. 3. 2000 . g. objavljenoj u Narodnim novinama propisano da se elektri?na energija koja se isporu?uje ku?anstvima spojenima na niskonaponsku elektri?nu mre?u isporu?uje pri frekvenciji 50 Hz i naponu između faznih vodi?a i zemlje od 230 V ±10%.

Vi?efazni sustav izmjeni?nih struja

[ uredi | uredi kod ]

Istovremenom proizvodnjom nekoliko struja koje su međusobno fazno pomaknute posti?e se ve?a u?inkovitost elektri?nih generatora i motora , tj. uz istu veli?inu i masu stroja mogu?e je posti?i ve?u snagu.

Ova ?injenica se koristi recimo u automobilima koji iako imaju instalaciju za istosmjernu struju koriste mali trofazni sinkroni generator (tzv. alternator) za proizvodnju elektri?ne energije koja se potom ispravlja ispravlja?em u istosmjernu struju.

Indukcijski motori s okretnim magnetskim poljem

[ uredi | uredi kod ]

Puno bitnija prednost vi?efaznog sustava izmjeni?nih struja je da se tim sustavom jednostavno porizvodi okretno magnetsko polje koje omogu?uje izgradnju elektri?nih strojeva (generatora i motora) bez kolektora i ?etkica. Takvi strojevi odlikuju se velikom pouzdano??u, trajno??u i vi?om u?inkovito??u od kolektorskih strojeva.

Be?i?ni prijenos energije i informacija

[ uredi | uredi kod ]

Posljedica protjecanja izmjeni?ne struje je i oda?iljanje elektromagnetskih valova , ?to je Nikola Tesla uo?io i primijenio za prijenos energije bez ?ica. Ako se iznos tako prenesene energije mijenja, mogu?e je na be?i?ni na?in prijemnoj strani slati dogovorene signale. Tako se mo?e prenositi telegrafske kodove, glas, upravnjati udanjenim strojevima i automatima, prenositi sliku i druge oblike informacija. I to je Tesla uo?io i uspje?no pokazao izgradiv?i radioupravnjani model broda. O tome kome pripada zasluga za izum radia (tj. kome pripadaju odgovaraju?i patenti) također se vodila bitka. Guglielmo Marconi je tvrdio da zasluga pripada njemu, no nakon duge pravne borbe Vrhovni sud Sjedinjenih ameri?kih dr?ava je ipak presudio u korist Nikole Tesle . Raspravu o tome mo?ete na?i u ?lanku na engleskom Invention of Radio .

Veze

[ uredi | uredi kod ]

Vanjske veze

[ uredi | uredi kod ]
  1. Jugoslav Karamarkovi?, Fizika (str. 185), Univerzitet u Ni?u, 2005.