Què és un corrent sinusoïdal?

El fet que hi hagi un corrent sinusoïdal variable en els conductors del cablejat de la llar sigui escoltat per tots. Però per a una persona desconeguda amb l'enginyeria elèctrica, els termes "sinusoïdals" i, sobretot, "variables", no diuen res. En aquest article, intentarem donar una idea general d'això, accessible per a tothom.

En primer lloc, cal determinar quin és un corrent elèctric. Segons l'explicació existent, el corrent és el moviment dirigit de partícules elementals, que té una càrrega d'un signe positiu o negatiu. En general, les partícules s'entenen com a electrons, però això no és del tot cert. Un àtom que ha perdut un electró, a causa dels protons presents en el nucli, adquireix una càrrega positiva, convertint-se en un ió. L'EMF actua no només en l'electró, sinó també en ell. Només cal recordar que en els càlculs de la direcció positiva del flux de corrent es pren de més a menys, encara que en realitat, les partícules carregades negativament es mouen en sentit contrari.

D'on vénen aquestes partícules? Imaginem l'estructura d'un conductor: una xarxa cristalina amb àtoms als nodes. Cada àtom es pot qualificar de forma condicional com un sistema solar en miniatura. Al centre hi ha un nucli massiu format per protons i neutrons, i al seu voltant les òrbites roden electrons.

La càrrega de protons és positiva, i l'electró és negatiu, per la qual cosa se senten atrets entre ells. Com més a prop del nucli, més forta serà aquesta interacció. Per crear un corrent, cal alliberar una part dels electrons dels àtoms i fer-los moure's en la direcció correcta. En generadors, aquest problema es duu a terme amb èxit mitjançant un camp magnètic rotatori. Comunica l'energia perduda als electrons en òrbites externes, alliberant-los. Per descomptat, no hi ha moviment directe. Estem parlant de l'intercanvi d'aquestes partícules entre els àtoms més propers.

D'on prové el nom "corrent sinusoïdal"? El motiu és el mètode d'obtenció. Imaginem dos pols oposats d'un imant, i entre ells les línies de força del camp. Posem el marc del conductor en aquest camp. Els seus extrems estan connectats a la càrrega, formant un contorn (cadena). Gireu el marc. En el moment en què és paral·lel a les superfícies de l'imant, no hi ha corrent, ja que no hi ha cap intersecció amb les línies de tensió (ambdues cares del marc estan al mateix nivell). Aquí està una mica girat, les línies del camp magnètic creuen el conductor, alliberen els electrons i hi ha un corrent.

Al mateix temps, l'altre costat del marc també travessa el camp, però des del costat oposat. El valor màxim actual és per a la col·locació vertical. Un corrent sinusoidal és una representació gràfica del procés. Sense això, és difícil entendre el funcionament dels aparells elèctrics. El gràfic que representa el corrent sinusoïdal és les coordenades cartesianes en el pla. L'eix vertical és el corrent, i l'eix horitzontal - el temps. Atès que amb la rotació del marc els valors gravats es repeteixen periòdicament, es forma un corrent sinusoidal que varia en la direcció i la magnitud. L'ona sinusoïdal és semblant a l'eix del temps, ja que algunes ones se situen per sobre de l'eix (signe positiu) i la part inferior (negativa). Els punts d'ona més alts corresponen a la posició del marc paral·lel a les línies de força del camp, i la intersecció de l'eix de temps (el corrent és zero) és perpendicular.

Els circuits elèctrics de corrent sinusoïdal s'han generalitzat, ja que aquest tipus d'electricitat es converteix fàcilment amb l'ajuda de transformadors i altres elements del circuit elèctric, permetent la transmissió de llarga distància, així com la modulació requerida. A més, el mateix principi de generació implica la creació d'un corrent sinusoidal.