Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

STŘÍDAVÝ PROUD V PRAXI 6. ledna 2013VY_32_INOVACE_170214_Stridavy_proud_v_praxi_DUM Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "STŘÍDAVÝ PROUD V PRAXI 6. ledna 2013VY_32_INOVACE_170214_Stridavy_proud_v_praxi_DUM Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr."— Transkript prezentace:

1 STŘÍDAVÝ PROUD V PRAXI 6. ledna 2013VY_32_INOVACE_170214_Stridavy_proud_v_praxi_DUM Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/

2 1. Vznik střídavého proudu 2. Hodnoty střídavého proudu a napětí 3. Výkon střídavého proudu 4. Výroba střídavého proudu 5. Transformátor

3 Střídavý proud •mění periodicky svoji velikost a směr v závislosti na čase •vzniká například při otáčení vodivé smyčky (cívky) v homogenním magnetickém poli •přitom se mění magnetický indukční tok a indukuje se elektrické napětí, jehož velikost záleží na úhlu, pod kterým protíná magnetická indukce indukční čáry •v obvodu začne protékat proud, jehož velikost a směr záleží na polaritě indukovaného napětí Vznik střídavého proudu Vznik střídavého proudu - YouTube další kapitolazpět na obsah

4 Střídavý proud obecně může být: •periodický (pravidelně se mění velikost a směr proudu) •neperiodický (proud se mění nepravidelně) Střídavý proud, který se periodicky mění s funkcí sinus, se nazývá harmonický. Okamžitá hodnota harmonického střídavého napětí je dána vztahem. U max - amplituda napětí (maximální výchylka) ω - úhlová rychlost otáčení závitu Hodnoty střídavého proudu a napětí dále

5 Doba jedné otočky se nazývá perioda – T [s]. Počet period za sekundu je frekvence – f [Hz]. Během jedné otočky projde vodičem proud jedním a opačným směrem. Hodnoty střídavého proudu a napětí dále Obr. 1

6 U max – špičkové napětí (v zásuvce 325V) U stř – střední hodnota absolutních hodnot napětí (=0,6366 U max ) U ef – efektivní hodnota (značí se jako U) Je definována jako velikost stejnosměrného napětí, které by v rezistoru vyvolalo stejný tepelný účinek. U ef = 0,7072 U max (v zásuvce 230V) Hodnoty střídavého proudu a napětí dále Obr. 2

7 Střídavý proud popisujeme rovnicí: i – je okamžitá hodnota střídavého proudu I m – amplituda proudu φ – fázový rozdíl mezi napětím a proudem V praxi používáme I ef a označujeme ho jako I. I ef = 0,7072 I max Hodnoty střídavého proudu a napětí dále

8 V elektrárnách se střídavý proud vyrábí v alternátorech. V energetice se využívá střídavé napětí nízké frekvence (f = 50 Hz). Podle frekvence střídavého napětí dělíme střídavé proudy na: •nízkofrekvenční – do 20 Hz •vysokofrekvenční – nad 20 Hz Hodnoty střídavého proudu a napětí další kapitolazpět na obsah Střídavý proud na

9 Pro výpočet výkonu používáme efektivní hodnoty napětí a proudu. Zdánlivý výkon •největší možný výkon střídavého proudu (na něj je konstruováno elektrické vedení) Činný výkon •cos φ vyjadřuje závislost činného výkonu na fázovém posunu (účiník, má velikost 0-1) Pozn.: malý účiník – energie se mění jen v malé míře v užitečnou práci a prochází tzv. jalový proud Výkon střídavého proudu dále

10 Jalový výkon •část výkonu, která se obvodem přelévá tam a zpět (výkon, který nepracuje) Činný výkon lze měřit wattmetrem. Jalový výkon lze též měřit wattmetrem, ale napěťovou svorkou musí jít napětí fázově posunuté o π/2. Výkon střídavého proudu dále Obr. 3

11 Výkon střídavého proudu další kapitolazpět na obsah Obr. 4

12 Trojfázová soustava V alternátoru můžeme využít tři indukční cívky, které tvoří stator. Vznikají tři střídavé proudy neboli fáze. Cívkami neprotékají ve stejném okamžiku stejné proudy, protože jsou fázově posunuty o 120°. Okamžitá hodnota trojfázového proudu je rovna 0. Rotorem je otáčivý elektromagnet. Pohybem rotoru se v cívkách statoru indukuje střídavé napětí. Rotor je opatřen vodivými kroužky, kterými se do vinutí přivádí stejnosměrný proud z dynama (budič). Čtyři vodiče přenášejí tři posunutá střídavá napětí. Cívky mohou být zapojeny do hvězdy nebo do trojúhelníku. Výroba střídavého proudu dále

13 Při zapojení cívek kromě tří fází vznikne ještě vodič s nulovým potenciálem (nulák). Výroba střídavého proudu dále Obr. 5

14 Mezi fázovým a nulovacím vodičem je tzv. fázové napětí. Ve spotřebitelské síti má fázové napětí efektivní hodnotu 230V. Mezi fázovými vodiči je sdružené napětí, které je v rozvodné síti: Výhody používání střídavého proudu •snadnější výroba v porovnání se stejnosměrným proudem •výhodný přenos dálkovým vedením transformací na vysoké napětí a nízký proud (sníží se ztráty vzniklé zahříváním vodičů) •generátory (alternátory) mají jednodušší konstrukci než obdobné na stejnosměrný proud •jednodušší konstrukce přístrojů užívaných k vypínání a zapínaní (pojistky, jističe,….) Výroba elektrického proudu dále

15 Nevýhody střídavého proudu •složitější rekuperace (vracení energie do sítě) •nutnost synchronizovat všechny elektrické generátory v sítí Výroba střídavého proudu další kapitolazpět na obsah

16 •slouží ke zvyšování nebo snižování elektrického napětí •jsou ve velkých elektrorozvodných stanicích, adaptérech pro notebook nebo v nabíječkách pro mobilní telefony. •princip je založen na elektromagnetické indukci Princip jednofázového transformátoru Skládá se ze dvou cívek, které jsou na společném ocelovém jádře (vstupní – primární, výstupní – sekundární). Pokud vstupní cívkou prochází střídavý proud, v jádře transformátoru vzniká proměnlivé magnetické pole, které způsobuje ve výstupní cívce indukci střídavého napětí. Transformace napětí záleží na počtu závitů v cívkách. Transformátor dále

17 Platí vztah: k – transformační poměr U 2 – napětí ve výstupní cívce U 1 – napětí ve vstupní cívce N 1 – počet závitů ve vstupní cívce N 2 - počet závitů ve výstupní cívce k>1 – transformace nahoru k<1 – transformace dolu Transformátor dále

18 Využití transformátorů Autotransformátor •v elektrických laboratořích •ve trakčních kolejových vozidlech Jednofázové transformátory •v rozhlasových přijímačích •v televizorech •v měřících přístrojích Pozn.: účinnost malých transformátorů je 90-95%, účinnost velkých transformátorů v rozvodných sítích je až 98%. Transformátor dále Obr. 6

19 Transformátor koneczpět na obsah Teslův transformátor Animace fce transformátoru Obr. 8 Obr. 7

20 POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, ISBN

21 CITACE ZDROJŮ Obr. 1 FDOMINEC. Soubor:Voltage graph cs.svg: Wikimedia Commons [online]. 10 May 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 2 FDOMINEC. Soubor:Ac voltages max-ef-avg.svg: Wikimedia Commons [online]. 10 May 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 3 AUDRIUS MEŠKAUSKAS. Soubor:Wattmeter.jpg: Wikimedia Commons [online]. 20 April 2006 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 4 KADLEC, Petr. File:AC power graph f0.8.svg: Wikimedia Commons [online]. 23 September 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: AC_power_graph_f0.8.svg.png AC_power_graph_f0.8.svg.png Obr. 5 ŠTARMAN, Václav. Soubor:Trojúhelník.svg: Wikimedia Commons [online]. 22 April 2012 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z:

22 CITACE ZDROJŮ Obr. 6 C J COWIE. Soubor:Variable Transformer 01.jpg: Wikimedia Commons [online]. 8 December 2005 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.7 DIRK-LÜDER KREIE. Soubor:Schaltbild Trafo.png: Wikimedia Commons [online]. 18 June 2005 [cit ]. Dostupné podl licencí Creative Commons z: Obr. 8 JX. Soubor:Transformer3d col3 cs.svg: Wikimedia Commons [online]. 12 January [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

23 Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová


Stáhnout ppt "STŘÍDAVÝ PROUD V PRAXI 6. ledna 2013VY_32_INOVACE_170214_Stridavy_proud_v_praxi_DUM Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr."

Podobné prezentace


Reklamy Google