Korronte alterno

Wikipedia(e)tik
Hona jo: nabigazioa, Bilatu
1. irudia: Korronte alternoa (marra berdea). Ardatz horizontalak denbora adierazten du; bertikalak, berriz, korrontearen intentsitatea edo tentsioa.

Korronte alternoan, karga elektrikoen mugimenduaren noranzkoa aldizka aldatzen da, periodikoki, eta korrontearen balioa positiboa eta negatiboa da, aldizka. Korronte zuzenean, berriz, karga elektrikoak noranzko berean mugitzen dira, eta korronteak zeinu bera mantentzen du denboran zehar. Oro har, korronte hitza erabiltzen dugun arren, korronte alterno eta korronte zuzen esateko, korrontearekin batera tentsioa ere adierazten da. Hortaz, tentsio alterno eta tentsio zuzen esan dezakegu. Horregatik, sarri, seinale hitza erabili ohi da, korrontea eta tentsioa bereizi nahi ez direnean. 1. irudian hainbat seinale ageri dira: seinale alterno sinusoidala (berdea), seinale zuzena (gorria), seinale aldakorra (grisa) eta pultsudun seinalea (urdina).

2. irudia: Uhin sinusoidal bat.

Etxeetara edota lantegietara iristen den argindarra korronte alternoa da. Korronte alternoko zirkuituetan, uhin sinusoidala da erabiltzen den uhin-forma (ikus 2. irudia). Hala ere, beste erabilera batzuetan, bestelako uhin-formak erabiltzen dira, uhin triangeluarra edo uhin karratua, adibidez. Kable elektrikoetan garraiatu ohi diren audio- eta irrati-seinaleak ere korronte alternoaren adibideak dira. Aplikazio horietan, helburua da korronte alternoko seinalearen baitan kodetutako (edo modulatutako) informazioa berreskuratzea.

Korronte alternoko seinaleen matematika[aldatu | aldatu iturburu kodea]

v tentsio alterno bat matematikoki adierazteko, denboraren mendekoa den eta honako ekuazio hau duen funtzio matematikoa erabiltzen da:

v(t)=V_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t)

non:

  • \displaystyle V_{\rm max} tentsio maximoa edo anplitudea (\displaystyle A) den (unitatea: volt),
  • \displaystyle\omega abiadura angeluarra den (unitatea: radian segundoko)
    • Abiadura angeluarra seinalearen maiztasunarekin (\displaystyle f, unitatea = hertz) lotuta dago, honako ekuazio honen bitartez: \displaystyle\omega = 2\pi f. Maiztasunak adierazten du zenbat aldiz errepikatzen den seinalea segundo batean, edo, gauza bera dena, seinalearen zenbat ziklo edo periodo sartzen diren segundo batean.
  • \displaystyle t denbora den (unitatea: segundo).

Tentsio alterno baten piko-piko balioa mutur positiboaren eta mutur negatiboaren arteko diferentzia da. \sin(x) funtzioaren balio maximoa +1 denez, eta minimoa −1, tentsio alternoaren balioak +V_{\rm max} eta -V_{\rm max} artean aldatzen dira. Hortaz, tentsioaren piko-piko balioa, V_{\rm pp} edo V_{\rm P-P} gisa adierazi ohi dena, hauxe da: V_{\rm max} - (-V_{\rm max}) = 2 V_{\rm max} = 2 A.

Potentzia eta balio efikaza[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Korronte alternoko zirkuitu batean R erresistentzia bat baldin badago, honako erlazio matematiko hau betetzen da erresistentziak xurgatzen duen potentziaren eta bere muturren arteko tentsioaren artean:

p(t) = \frac{v^2(t)}{R}

Uneko potentzia (p(t)) erabili beharrean, praktikoagoa da batez besteko potentzia erabiltzea (batezbestekoa kalkulatzeko, seinalearen ziklo-kopuru oso bat hartu behar da kontuan). Hala, bada, tentsio alternoa adierazteko, batezbesteko koadratikoa edo balio efikaza erabili ohi da V_{\rm ef}:

P_{\rm batezbestekoa} = \frac{{V^2}_{\rm ef}}{R}.
3. irudia: Uhin sinusoidal baten ziklo oso bat (360°). Marradun lerroak seinalearen balio efikaza adierazten du, eta 0,707 bider anplitudea da

Tentsio sinusoidal baten kasuan:

V_\mathrm{ef}=\frac{V_\mathrm{max}}{\sqrt{2}}=0,707 V_\mathrm{max}

\sqrt{2} faktoreari gandor faktore deritzo, eta desberdina da uhin-forma desberdinetarako.

  • Esate baterako, zero balioa duen ardatz horizontalaren inguruan hedatzen den uhin triangeluar baten kasuan:
V_\mathrm{ef}=\frac{V_\mathrm{max}}{\sqrt{3}}
  • Eta zero balioa duen ardatz horizontalaren inguruan hedatzen den uhin karratu baten kasuan:
V_\mathrm{ef}=V_\mathrm{max}
  • v(t) uhin arbitrario baten kasuan, haren periodoa T izanik:
V_\mathrm{ef}=\sqrt{\frac{1}{T} \int_0^{T}{v^2(t) dt}}

Adibidea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Kontzeptu horiek argitzeko, demagun 220 V-eko tentsio alternoa dugula (hori da tentsiorik erabiliena mundu zabaleko herrialde askotako argindar-sistemetan. Erabiltzen dugun balio hori, seinalearen balio efikaza da: 220 V. Horrek zera esan nahi du: denboran zehar korronte alternoko seinaleak emandako batez besteko potentzia 220 V-eko balio konstantea duen korronte zuzeneko tentsioak emango lukeenaren berdina dela. Korronte alternoko seinalearen anplitudea (balio maximoa) kalkulatzeko, aurreko ekuazioa modu honetan berridatz dezakegu:


V_\mathrm{max}=\sqrt{2}\ V_\mathrm{ef}.

Hala, bada, eskuartean darabilgun 220 V-eko tentsio alternoarentzat, balio maximoa (\scriptstyle V_\mathrm{max}) hau da:\scriptstyle 220 V \times\sqrt{2}, eta hori, gutxigorabehera, 311 V da. Eta seinale horren piko-piko balioa (\scriptstyle V_\mathrm{P-P}), berriz, halako bi da: gutxigorabehera 622 V.


Korronte alternoaren ohiko maiztasunak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Argindar-sistemaren maiztasuna herrien arabera aldatzen da; gehienetan, 50 edo 60 hertz-eko seinaleak erabiltzen dira. Esate baterako, Europan, 50 Hz; Amerikako Estatu Batuetan, 60 Hz. Herrialde batzuetan, Japonian kasu, bi maiztasunetako sistemak dituzte: 50 Hz eta 60 Hz.


Ikus gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Korronte alterno Aldatu lotura Wikidatan