Electronique bases: alternateurs et courant alternatif
Si vous voulez libérer vos circuits électroniques de la tyrannie de batteries, qui finissent par mourir, vous aurez besoin d'apprendre comment faire vos circuits fonctionnent à partir d'un courant alternatif (AC) alimentation. Cela signifie obtenir une bonne compréhension du secteur.
Une bonne façon d'obtenir votre esprit autour de la façon dont fonctionne AC est de regarder l'appareil qui est le plus souvent utilisé pour générer: le alternateur. Un alternateur est un dispositif qui convertit un mouvement rotatif, généralement à partir d'une turbine entraînée par l'eau, la vapeur, ou un moulin à vent, en courant électrique. Par sa nature même, un alternateur crée un courant alternatif.
Essentiellement, un grand aimant est placé dans un ensemble de bobines de fil fixes. L'aimant est monté sur un arbre rotatif qui est relié à une turbine ou moulin à vent. Ainsi, lorsque l'eau ou de la vapeur circule à travers la turbine ou lorsque vent tourne le moulin à vent, l'aimant tourne.
Comme l'aimant tourne, son champ magnétique se déplace à travers les bobines de fil. En raison du phénomène d'induction électromagnétique, le champ magnétique mobile induit un courant électrique dans les bobines de fil. La force et la direction de ce courant électrique dépend de la position et l'orientation de l'aimant tournant.
Vous pouvez voir comment le courant est induite dans le fil à quatre positions différentes de la rotation de l'aimant. Dans la partie A, l'aimant est à son point de distance la plus éloignée à partir de bobines et orienté dans le même sens que les bobines. A ce moment, le champ magnétique ne provoque aucun courant électrique à tous. Ainsi, l'ampoule est sombre.
Mais, comme l'aimant dans le sens horaire commence à tourner, l'aimant se rapproche de bobines, en exposant ainsi davantage de son champ magnétique des bobines. Le champ magnétique mobile qui induit un courant devient plus fort que l'aimant continue à tourner plus près des bobines. Cela provoque l'ampoule à briller.
Bientôt, l'aimant atteint son point le plus proche des bobines, comme illustré dans la partie B. A ce stade, le courant et la tension sont à leur maximum, et l'ampoule brille de tous ses feux.
Comme l'aimant dans le sens antihoraire continue à tourner, il commence à présent à se déplacer loin de la bobine. Le champ électrique mobile continue à induire courant dans la bobine, mais le courant (et la tension) diminue à mesure que l'aimant se retire plus loin des bobines. Lorsque l'aimant atteint son point le plus éloigné des bobines, montré dans la partie C, les arrêts actuels et l'ampoule devient sombre.
Comme l'aimant continue à tourner, il devient maintenant encore plus près des bobines. Mais cette fois, la polarité de l'aimant est inversé. Ainsi, le courant électrique induit dans le fil par le champ magnétique mobile est dans la direction opposée, comme le montre la partie D. Une fois de plus, l'ampoule brille comme le courant traversant augmente.
Et ainsi de suite. A chaque révolution de l'aimant, la tension commence à zéro et augmente régulièrement à son point maximum, puis diminue jusqu'à ce qu'elle atteigne zéro. Ensuite, le processus est inversé, avec le courant circulant dans la direction opposée.
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