교류의 주기와 주파수
이 «교류 전류»라는 용어는 수학에 도입된 «가변량»의 개념에 따라 시간이 지남에 따라 어떤 식으로든 변하는 전류로 이해되어야 합니다. 그러나 전기 공학에서 "교류"라는 용어는 한 방향으로 전가된 전류를 의미하게 되었습니다. 방향이 일정한 전류) 따라서 크기에 상응하는 크기의 변화 없이 전류의 방향 변화를 상상하는 것은 물리적으로 불가능하기 때문입니다.
전도체에서 처음에는 한 방향으로, 그 다음에는 다른 방향으로 전자가 이동하는 것을 교류 진동이라고 합니다. 첫 번째 진동은 두 번째, 세 번째 등으로 이어집니다. 와이어의 전류가 주변에서 진동하면 해당 자기장의 진동이 발생합니다.
한 번 진동하는 시간을 주기라고 하며 문자 T로 표시합니다. 주기는 초 또는 초 단위로 표시됩니다.1000분의 1초는 10-3초에 해당하는 밀리초(ms)이고, 100만분의 1초는 10-6초에 해당하는 마이크로초(μs)이며, 10억분의 1초는 나노초(ns)입니다. ) 10 -9초와 같습니다.
특징적인 중요한 양 교류, 주파수입니다. 그것은 진동의 수 또는 초당 주기의 수를 나타내며 문자 f 또는 F로 표시됩니다. 주파수의 단위는 독일 과학자 G. Hertz의 이름을 따서 명명된 헤르츠이며 문자 Hz(또는 Hz)로 약칭됩니다. 1초에 한 번의 완전한 진동이 발생하면 주파수는 1헤르츠와 같습니다. 1초 내에 10번의 진동이 발생하면 주파수는 10Hz입니다. 빈도와 기간은 상호적입니다.
그리고
10Hz의 주파수에서 주기는 0.1초입니다. 주기가 0.01초이면 주파수는 100Hz입니다.
주파수는 교류의 가장 중요한 특성입니다 전기 기계 및 교류 장치는 설계된 주파수에서만 정상적으로 작동할 수 있습니다. 공통 네트워크에서 발전기와 스테이션의 병렬 작동은 동일한 주파수에서만 가능합니다. 따라서 모든 국가에서 발전소에서 생산되는 교류의 주파수는 법으로 표준화되어 있습니다.
AC 전기 네트워크에서 주파수는 50Hz입니다. 전류는 한 방향으로 초당 50회, 반대 방향으로 50회 흐른다. 1초에 100번 진폭 값에 도달하고 100번 0이 됩니다. 즉, 0 값을 교차할 때 방향을 100번 변경합니다. 네트워크에 연결된 램프는 초당 백 번 꺼지고 같은 횟수만큼 더 밝게 빛나지만 시각적 관성, 즉 약 0.1초 동안 수신된 인상을 유지하는 능력으로 인해 눈이 이를 알아차리지 못합니다.
교류로 계산할 때 2pif 또는 6.28f와 같은 각 주파수도 사용합니다. 헤르츠가 아니라 초당 라디안으로 표시해야 합니다.
50Hz의 허용되는 산업 전류 주파수에서 발전기의 가능한 최대 속도는 50r/s(p = 1)입니다. 터빈 발전기는 이 회전 수, 즉 증기 터빈으로 구동되는 발전기를 위해 제작됩니다. 수력 터빈과 그에 의해 구동되는 수소 발생기의 회전 수는 자연 조건(주로 압력에 따라 다름)에 따라 달라지며 넓은 범위 내에서 변동하며 때로는 0.35 - 0.50 회전/초로 감소합니다.
회전수는 기계의 경제적 지표인 치수 및 무게에 큰 영향을 미칩니다.초당 몇 회전 수력 발전기는 동일한 출력을 가진 터빈 발전기보다 외경이 3~5배 더 크고 무게는 몇 배 더 큽니다. n = 50회전. 현대 교류 발전기에서는 자기 시스템이 회전하고 EMF가 유도되는 전선이 기계의 고정 부분에 배치됩니다.
교류는 일반적으로 주파수로 나뉩니다. 주파수가 10,000Hz 미만인 전류를 저주파 전류(LF 전류)라고 합니다. 이러한 전류의 경우 주파수는 사람의 목소리나 악기의 다양한 소리의 주파수에 해당하므로 다른 말로 오디오 주파수 전류라고 합니다(단, 오디오 주파수에 해당하지 않는 20Hz 미만의 주파수를 갖는 전류는 제외). . 무선 공학에서는 특히 무선 전화 전송에서 저주파 전류가 널리 사용됩니다.
그러나 무선 통신의 주요 역할은 고주파 전류 또는 무선 주파수(HF 전류)라고 하는 10,000Hz 이상의 주파수를 갖는 교류에 의해 수행됩니다.이러한 전류의 주파수를 측정하기 위해 다음 단위가 사용됩니다. 천 헤르츠에 해당하는 킬로헤르츠(kHz), 백만 헤르츠에 해당하는 메가헤르츠(MHz), 10억 헤르츠에 해당하는 기가헤르츠(GHz). 그렇지 않으면 킬로헤르츠, 메가헤르츠 및 기가헤르츠는 kHz, MHz, GHz를 나타냅니다. 수백 메가헤르츠 이상의 주파수를 갖는 전류를 초고주파 또는 초고주파 전류(UHF 및 UHF)라고 합니다.
라디오 방송국은 수백 kHz 이상의 주파수를 갖는 HF 교류를 사용하여 작동합니다. 현대의 무선 기술에서는 수십억 헤르츠의 주파수를 가진 전류를 특수한 용도로 사용하는데, 이러한 초고주파를 정확하게 측정할 수 있는 장치가 있다.