Circuite de curent alternativ

Circuite de curent alternativ

Aceleasi elemente de circuit (rezistoare, bobine, condensatoare) daca sunt alimentate cu o tensiune variabila in timp (cel mai frecvent sinusoidala) se comporta total diferit fata de alimentarea in curent continuu

prin condensator se va stabilii un curent (carcini de deplasare)

in bobina apare o tensiune electromotoare indusa de curentul variabil care o strabate

deci: in curent alternativ condensatorul si bobina devin componente de circuit ca si rezistorul.

 Consideram sircuitul din fig. 5 alimentat cu o tensiunea sinusoidala

Fig. 5

unde

amplitudinea tensiunii

pulsatia    (f frecventa)

 prin circuit se va stabili un curent tot sinusoidal dar cu o defazare (intarziere) cu unghiul j (fig. 6)

Fig. 6

 Ecuatia care descrie functionarea acestui circuit este:

dupa rezolvarea acestei ecuatii rezulta valorile efective ale tensiunii si curentului in relatia:

cu notatiile:

reactanta inductiva

reactanta capacitiva

reactanta

impedanta

 si reprezentarea grafica:

Fig. 7

 Sau reprezentarea fazoriala:

Fig. 8

Sau reprezentarea in complex:

 

In concluzie in curent alternativ sinusoidal avem urmatoarele relatii si reprezentari:

legea lui Ohm

defazajul dintre curent si tensiune adica unghiul j (pozitiv pentru circuite inductive, 0 pentru circuite rezistive si negativ pentru circuite capacitive)

Un circuit RLC serie poate sa aiba un defazaj nul in cazul in care X_L=X_C (fenomenul de rezonanta); circuitul se comporta ca si cum rezistorul ar fi alimentat singur cu tensiunea aplicata circuitului, cu observatia ca la bornele condesatorului si bobinei apar tensiuni egale si mari ca amplitudine, putand fi mai mari decat tensiunea de alimentare.

triunghiul impedantelor si similar triunghiul puterilor

Fig. 9

factorul de putere

S puterea aparenta    Puterea transportata de retelele de alimentare

P puterea activa Puterea utila (caldura sau lucru mecanic)

Qputerea reactiva    Puterea necesara mentinerii cimpurilor magnetice in motoare, etc

Aceste notiuni teoretice reprezinta bagajul de cunostinte necesar si adesea suficient pentru orice electrician practician.