Χαρακτηριστικά μεγέθη εναλλασσόμενου ρεύματος και εναλλασσόμενης τάσης

Παρουσίαση με θέμα: "Χαρακτηριστικά μεγέθη εναλλασσόμενου ρεύματος και εναλλασσόμενης τάσης"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Χαρακτηριστικά μεγέθη εναλλασσόμενου ρεύματος και εναλλασσόμενης τάσης
Στόχος Ο μαθητής να μπορεί να αναγνωρίζει και να υπολογίζει τη συχνότητα της εναλλασσόμενης τάσης και του εναλλασσόμενου ρεύματος σε σχέση με τον αριθμό των πόλων και την ταχύτητα της γεννήτριας.

2 Όπως είδαμε, κατά την κίνηση του πλαισίου από το βόρειο πόλο του μαγνήτη στο νότιο και ξανά στο βόρειο, παράγεται ένας πλήρης ηλεκτρικός κύκλος εναλλασσόμενης τάσης. Έχοντας στο μυαλό μας αυτή την αρχή, μπορούμε να αυξήσουμε τη συχνότητα της εναλλασσόμενης τάσης με την ακόλουθη διευθέτηση στη γεννήτρια: Αντί να έχουμε δύο μαγνητικούς πολλούς (ένα βόρειο και ένα νότιο), όπως στη στοιχειώδη γεννήτρια, έχουμε τέσσερις, όπως φαίνεται στο πιο κάτω σχήμα.

3 Το πλαίσιο σε μισή περιστροφή κινείται ξανά προς το βόρειο πόλο.
Αυτό σημαίνει ότι παράγεται ένας κύκλος εναλλασσόμενης τάσης. Έτσι, σε μια πλήρη περιστροφή του πλαισίου παράγονται δύο κύκλοι εναλλασσόμενης τάσης και έχουμε πιο ψηλή συχνότητα. Η συχνότητα περιστροφής του πλαισίου και η συχνότητα της παραγόμενης εναλλασσόμενης τάσης δεν είναι ίσες σε αυτή την περίπτωση. Δύο μαγνητικοί πόλοι (βόρειος και νότιος) αποτελούν ένα ζεύγος πόλων. Δεν είναι δύσκολο να αποδειχτεί ότι η συχνότητα της παραγόμενης εναλλασσόμενης τάσης f σε μια γεννήτρια με p ζεύγη πόλων, που περιστρέφεται με ταχύτητα n δίνεται από τον ακόλουθο τύπο: f = p n Μια γεννήτρια με ένα ζεύγος πόλων ονομάζεται διπολική, με δύο ζεύγη πόλων τετραπολική κ.ο.κ.

4 Παράδειγμα 1 Ο άξονας μιας οκταπολικής γεννήτριας εναλλασσόμενης τάσης περιστρέφεται με ταχύτητα η=3000 στροφές το λεπτό. Υπολογίστε τη συχνότητα της παραγόμενης τάσης. Λύση 1 Πρέπει να εκφράσουμε πρώτα τη ταχύτητα περιστροφής του άξονα η σε στροφές ανά δευτερόλεπτο. η=3000/60=50 στροφές/s. Η γεννήτρια έχει 4 ζεύγη πόλων, p=4. Αντικαθιστούμε στον τύπο f=pn=4x50=200Hz

5 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η συχνότητα της παραγόμενης τάσης σε μια γεννήτρια εναλλασσόμενου ρεύματος; 2. Πόσα ζεύγη πόλων έχει γεννήτρια που παράγει εναλλασσόμενη τάση με συχνότητα 50Ηz, ενώ ο άξονάς της περιστρέφεται με 1500 στροφές το λεπτό;