Vznik střídavého proudu

2. Vznik střídavého proudu Střídavý proud, který vzniká v elektrickém obvodu připojeném ke zdroji střídavého napětí, charakterizujeme jako elektrické kmitání. Střídavé napětí, ke kterému je připojena elektrická rozvodná síť, se získává v elektrárnách, kde je jeho zdrojem generátor střídavého napětí neboli alternátor.

3. Generátor střídavého proudu přeměňuje mechanickou energii na energii střídavého elektrického proudu. Nejjednodušším generátorem by mohl být obdélníkový závit, otáčející se mezi póly permanentního magnetu. Indukované napětí by však bylo nepatrné a proto se ve skutečných generátorech otáčí mezi póly cívka s mnoha závity. Podstata zůstává stejná - elektromagnetická indukce.

5. Během jedné periody projde vodičem elektrický proud jedním a opačným směrem. V naší elektrické síti má střídavý proud frekvenci 50 Hz. Protože se v průběhu jedné periody mění směr napětí dvakrát, mění se směr střídavého proudu 100x za sekundu.

6. Koncem 19. století se elektrická energie začala vyrábět a používat ve stále větším rozsahu. Proti sobě stály dva systémy - stejnosměrný a střídavý. • Zastáncem stejnosměrného proudu byl americký vynálezceThomas Alva Edison, u nás to byl František Křižík. • Propagátorem využívání střídavého proudu byl jeho bývalý spolupracovník Nikola Tesla.

7. Stejnosměrný proud byl vhodný pro napájení obloukových lamp, žárovek, tramvají či výtahů, ale byl zcela nevhodný pro přenos elektrické energie na velké vzdálenosti. Edison rozváděl proud z bezpečnostních důvodů s napětím do 200 voltů a při přenosu větších výkonů musel vodiči procházet značný proud. To znamenalo zvláště na větší vzdálenosti neúnosné ztráty.

8. Hlavní výhodou střídavého proudu v energetice je možnost jeho transformace. Zvýšením napětí stačí k přenosu stejného výkonu menší proud a tím se omezí ztráty. Dnešní elektrárny vyrábějí výhradně střídavý proud, který se pro přenos transformuje na vysoké a velmi vysoké napětí. V místě spotřeby se napětí zase sníží na bezpečnou velikost, pro domácnosti na 230 voltů. Stejnosměrný proud získáme ze střídavého usměrněním polovodičovými diodami. 

9. V rozvodné síti se používá třífázové napětí se třemi stejnými, navzájem posunutými střídavými napětími. Obr.1

10. Odpovídejte na následující otázky. Ověříte si své znalosti. • Jak označujeme generátor střídavého napětí? • Na jakém principu funguje generátor střídavého napětí? • Jakou frekvenci má střídavé napětí? • Jaké jsou výhody střídavého napětí? • Jaký časový průběh má střídavé napětí?

11. Seznam zdrojů Seznam literatury • LEPIL, Oldřich, Milan BEDNAŘÍK a Radmila HÝBLOVÁ. Fyzika pro střední školy. 1. vyd. Praha: Prometheus, 1993, 287 s. ISBN 80-901-6197-9. • BROŽ, J. Fyzikální a matematické tabulky. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1980. • BEDNAŘÍK, M., SVOBODA, E., KUNZOVÁ, V. Fyzika II pro studijní obory SOU, Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986. • MIKLASOVÁ, V. Přehled fyziky pro tříleté obory SOU technického směru. Opava: SOU stavební. Obrázky a animace • Obr.1: Aatu Liimatta. Wikipedia: the free encyclopedia. [online]. [cit. 2013-12-08]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Electric_wiring_near_Helsinki.JPG

12. Děkuji za pozornost.