Vekselstrøm: Definisjon egenskaper og anvendelser

Hva er Vekselstrøm

En vekselstrøm (AC) er en elektrisk strøm som endrer retning og styrke periodisk. I motsetning til gjenvinsende strøm (DC), som flyter bare i én retning, kan AC brukes til å overføre kraft over lange avstander med mindre energitap. AC er også formen for elektrisk energi som de fleste husholdningsapparater og enheter bruker når de er koblet til veggen.

Formen på AC-bølgeformen kan variere avhengig av kilden og belastningen. Den mest vanlige bølgeformen er en sinusbølge, som har en jevn og symmetrisk form. Andre bølgeformer inkluderer kvadratbølger, trekantbølger og sirkelsåbbølger, som har ulike egenskaper og anvendelser.

Hvordan måles vekselstrøm?

En måte å måle AC er ved å bruke dens effektivverdi (RMS). Den effektivverdien av en AC-bølgeform er den ekvivalente DC-verdien som ville produsert samme mengde varme i en motstand. Effektivverdien kan beregnes ved å kvadrere de øyeblikkelige verdiene av AC-bølgeformen, ta gjennomsnittet over ett syklus, og deretter ta kvadratroten.

Effektivverdien av en sinusformed AC-bølgeform er lik dens toppverdi delt på kvadratroten av to:

Effektivverdien av en firkantet AC-bølgeform er lik dens toppverdi:

Effektivverdien av en trekantet AC-bølgeform er lik dens toppverdi delt på kvadratroten av tre:

Effektivverdien av en sirkelsåbbølgeform er lik dens toppverdi delt på kvadratroten av seks:

En annen måte å måle AC er ved å bruke dens frekvens. Frekvensen til en AC-bølgeform er antall sykluser eller perioder som forekommer på ett sekund. Enheten for frekvens er hertz (Hz), som betyr sykluser per sekund. For eksempel fullfører en 60 Hz AC-bølgeform 60 sykluser på ett sekund.

Frekvensen til en AC-bølgeform er relatert til dens periode, som er tiden det tar for ett syklus å fullføres. Perioden kan beregnes ved å dele ett sekund med frekvensen:

Frekvensen kan beregnes ved å dele ett sekund med perioden:

Hvorfor brukes vekselstrøm?

Vekselstrøm har mange fordeler sammenlignet med gjenvinsende strøm for kraftoverføring og distribusjon. Noen av disse fordeler er:

• Enkel generering: AC kan genereres lett ved å rotere et spole av tråd i et magnetfelt eller ved å rotere en magnet rundt en spole av tråd. Dette krever ikke noen kommutatorer eller rektifikatorer, som er nødvendig for DC-generering.

• Spennings transformasjon: AC kan lett transformeres opp eller ned ved hjelp av transformatorer, som er enheter som bruker elektromagnetisk induksjon til å endre spenning og strømnivåer i en AC-krets. Dette tillater at AC kan overføres med høy spenning og lav strøm, noe som reduserer krafttapet på grunn av motstanden i ledningene. Det tillater også at AC kan leveres med ulike spenninger og strømmer for ulike bruksområder og enheter.

• Kraftfaktor korreksjon: AC kan justeres for å forbedre dens kraftfaktor, som er et mål på hvor effektivt en AC-krets bruker kraft. Kraftfaktoren defineres som forholdet mellom virkelig kraft (kraften som utfører nyttige arbeider) til