Vypracovala: Petra Podmanická


 
Teoretická časť

Predstavte si, že máte dva magnety, ktoré sú k sebe otočené opačnými pólmi. Medzi tieto dva magnety umiestnite nejaký vodič (alebo cievku) a budete ním otáčať (veľmi pomaly, lebo pri rýchlom otáčaní nestačí ručička zmeny sledovať a ostala by na nule). Čo budete pozorovať na ampérmetri, ktorý je k tomuto vodiču pripojený? Budete vidieť, že ručička ampérmetra sa striedavo pohybuje raz na ľavú stranu, raz na pravú stranu. Toto kmitanie ručičky ampérmetra z jednej strany na druhú znamená, že takto vytvoreným obvodom prechádza prúd, ktorý mení svoj smer aj veľkosť.
 
Ak by sme si tento fakt, chceli zakresliť na grafe, vyzeral by nasledovne:


 
 
Popis k obrázku:

i = časovo premenný prúd (os y)
t = časová os (os x)
Im = maximálny prúd, ktorý v obvode vznikne
T = čas, za ktorý sa cievka raz otočí. Je to čas za ktorý cievka prejde z bodu nula do svojej pravej krajnej polohy, vráti sa do bodu nula, prejde do svojej ľavej krajnej polohy a vráti sa do bodu nula

 
Vysvetlenie obrázku:

  1. V čase nula sekúnd je prúd nulový → ručička ampérmetra je v bode nula.
  2. V čase T/4 je prúd maximálny → ručička ampérmetra dosiahla svoju pravú krajnú polohu, dosiahol sa teda maximálny pohyb na túto stranu = maximálny prúd
  3. V čase T/2 je prúd nulový → ručička ampérmetra sa vrátila z pravej krajnej polohy do bodu nula (východiskový bod)
  4. V čase 3T/4 je prúd opäť maximálny → ručička ampérmetra sa dostala z bodu nula do svojej ľavej krajnej polohy (dosiahol sa opäť maximálny prúd)


Dôležité pojmy

  1. Sínusoida – krivka, ktorá znázorňuje priebeh prúdu (i) v čase (t). Na našom grafe je to červená čiara
  2. Striedavý prúd – časovo premenný elektrický prúd (i), ktorého priebeh znázorňuje sínusoida
  3. Perióda – označujeme ju T a meriame v sekundách. Je to čas, za ktorý sa opakuje priebeh striedavého prúdu. (V našom grafe je perióda T = 1 sekunda. Znamená to, že za jednu sekundu sa vodič (cievka) raz otočil, resp. ručička ampérmetra prešla z bodu nula, cez svoje krajné polohy do bodu nula)
  4. Frekvencia – nazývame ju tiež kmitočet a meriame ju v Hertzoch (Hz). Predstavuje počet periód za jednu sekundu. (V našom prípade sa je frekvencia rovná jednej, lebo za jednu sekundu sa „vykonala“ jedna perióda)



Príklad:

Frekvencia v sieti je 100 Hz. Aká je perióda?
Medzi periódou a frekvenciou existuje veľmi jednoduchý vzťah, na základe ktorého si vypočítame náš príklad. Takže:
 
 
 
V sieti je perióda 0,01s.

Na meranie striedavého prúdu však v praxi používame taký ampérmeter, ktorého ručička sa vychýli len na jeden smer bez ohľadu na smer prúdu. Ním určíme tzv. efektívnu hodnotu prúdu: I = 0,7 Im. To isté platí aj pre napätie. Voltmetrom odmeriame napätie, ktoré je medzi maximálnou a nulovou hodnotou, nazýva sa tzv. efektívne napätie: U = 0,7 Um

 
Úlohy

  1. Čo je striedavý prúd?
  2. Čím znazorňujeme striedavý prúd?
  3. Čo je frekvencia, perióda a aký je medzi nimi vzťah?
  4. Aká je frekvencia, ak perióda je 0,02s .....[50Hz]

 
Použitá literatúra:

Učebnica z fyziky