Växelström, AC (eng. alternating current), är en elektrisk ström vars riktning växlar. Om strömmen vid en viss tidpunkt har en viss riktning kommer den vid en senare tidpunkt att ha motsatt riktning. Kraftverksproducerade växelströmmar och växelspänningar är periodiska och följer med tämligen stor noggrannhet en sinuskurva.
Framförallt är det möjligheten att enkelt och med små förluster transformera växelströmmen som gjort den till standard i de allmänna elnäten. Kraftöverföring över stora avstånd kan ske med högspänningsledningar vilka ger relativt små överföringsförluster, samtidigt som det är enkelt att åstadkomma anpassade spänningar för anslutna apparater och maskiner.
Radiosignaler, och TV-signaler som transporteras med elledningar är också exempel på växelström. Dessa typer av växelströmmar bär information genom modulering av AC-signalen (bärvågen), såsom ljud (audio) eller bilder (video). Dessa strömmar använder mycket högre frekvenser än de som används vid kraftöverföring.
Om två olika frekvenser av växelström passerar genom en olinjärt komponent bildas nya frekvenser. Se mixer
Sinusformad växelström
Av grundläggande betydelse är växelströmmar och växelspänningar som varierar sinusformigt med tiden.
En allmän sinusformad växelstorhet kan skrivas
En passiv tvåpol (som inte innehåller transistorer, ström/spänningskällor eller andra "aktiva" element) kan abstraheras till en tvåpol med konstanta egenskaper. Beroende på dess uppbyggnad kommer tvåpolen att ha en kapacitiv eller induktiv karaktär, vilket bestämmer dess fasförskjutande förmåga och hur den behandlar mottagen/avgiven effekt.
För en induktiv eller kapacitiv tvåpol, ger periodiska växelströmmar upphov till en energilagrande förmåga. Energi lagras i elektromagnetiska fält (laddningskonfigurationer) under en del av växelströmsperioden. Denna effektdel, som kallas reaktiv effekt, kommer att sändas tillbaka till växeleffektkällan under en annan del av växelströmsperioden. De ledningsströmmar som ger upphov till reaktiv effekt innebär kostnader (ledningsförluster) för både förbrukare och producenter. Därför används olika tekniker för faskompensering som kan implementeras på både förbrukar- och producentsidan.
Induktiva och kapacitiva kretsar orsakar fasförskjutning mellan spänning och ström.
Induktiv fasförskjutning (ideal induktor)
Om växelström leds genom en förlustfri spole uppstår en spänning över spolen som är proportionell mot den magnetiska flödesändringen per tidsenhet:
Om växelströmmen varierar enligt sin(ωt) blir spänningen över kretsen
och spänningen kan således sägas ligga 90° före strömmen.
Kapacitiv fasförskjutning (ideal kondensator)
En växelspänning över en kondensator orsakar en upp- och urladdnining av kondensatorn enligt
Om spänningen varierar som sin(ωt) blir strömmen genom kondensatorn
det vill säga, strömmen kan anses ligga 90° före spänningen.
Kretsar med förluster
Om tvåpolen har förluster (resistiva förluster, värmeutveckling) kommer fasförskjutningarna att variera mellan 0 och ±90°.
Till exempel kan den resulterande fasförskjutningen för en seriekoppling av tre komponenter med resistans, induktans respektive kapacitans, beräknas som (visaren för R används som riktfas)
Vid behandling av effektutveckling i växelströmskretsar är det viktigt att skilja mellan momentaneffekt och medeleffekt.
Momentaneffekten är definitionsmässigt p = ui, det vill säga produkten av spänningens och strömmens momentanvärden (ögonblicksvärden). I det allmänna fallet varierar både u och i med tiden och således även p. För momentaneffekten är det också nödvändigt att ange om p står för mottagen eller avgiven effekt.
Tvåpolen i figur 1 har motoriskt referensval, vilket innebär att momentaneffekten referensmässigt står för mottagen effekt sett från tvåpolen. Om effekten är mottagen eller avgiven anges av p:s tecken.
det vill säga, som faskillnaden mellan spänning och ström, kan effekten skrivas som
Den momentana effekten kan således anses bestå av två delar:
En konstant del
som om φ < 90° (motsvarar en passiv tvåpol) alltid är ≥ 0
En med dubbla frekvensen varierande del
Aktiv effekt
Den av tvåpolen förbrukade effekten (medeleffekten) är den konstanta delen
vilken också kallas aktiv effekt och har enheten watt.
Reaktiv effekt
Om
,
det vill säga om ström och spänning är fasförskjutna, förekommer reaktiv effekt, vilken har enheten voltampere reaktiv (var)[1].
Över en period är summan av de reaktiva effektbidragen noll. Den reaktiva effekten mottages och avges endast och förbrukas således inte av tvåpolen. Den reaktiva effekten är
Referensmässigt räknas effekten som positiv om Q är av induktiv karaktär.
Skenbar effekt
Skenbar effekt är produkten av strömmens och spänningens effektivvärden:
Skenbar effekt har enheten voltampere (VA) och är den effekt som anges som förbrukning för produkter som kopplas till elnätet.
Vi ser av visardiagrammet att den skenbara effektens belopp ges av
Den skenbara effektens tecken bestäms av tecknet för den reaktiva effekten.
Effektfaktor
Faktorn är av stor betydelse vid sinusformigt varierande spänning och ström och benämns effektfaktorn. Dess värde beror på tvåpolens uppbyggnad eftersom denna är avgörande för φ:s belopp och tecken.
Effektfaktorn kan också skrivas som
Effekt vid icke sinusformade spänningar och strömmar
Medeleffekten definieras som
Tvåpolens spänning och ström antas vara uppdelade i fourierkomponenter enligt
där är likspänningskomponenten och är likströmskomponenten. Efter multiplikation och integrering kan medeleffekten skrivas som
där .
Detta innebär att
Endast termer med samma frekvenskomponenter (samma multipler av ) ger bidrag till medeleffekten.
Om exempelvis en sinusformad spänning påtrycks en icke-linjär tvåpol, med en icke sinusformad ström som följd, kommer vid beräkningen av tvåpolens medeleffekt endast strömmens grundton (som har samma frekvens som spänningen) att ha betydelse.
Skenbar effekt ges liksom vid sinusformad spänning och ström av strömmens och spänningens effektivvärden som
Effektfaktorn ges som i det sinusformade fallet av
men effektfaktorn är inte längre cosinus för en vinkel mellan spänning och ström.
Reaktiv effekt är odefinierad för icke sinusformad spänning och ström. I praktiken används ibland
eller i analogi med det sinusformade fallet
Om övertonshalten är låg blir resultaten i praktiken lika, men vid stora övertonshalter kan skillnaden bli betydande och med det förra värdet alltid större än det senare.
Analytisk behandling av stationära växelströmsförlopp
För analytisk behandling av stationära sinusformade växelströmsförlopp kan jω-metoden användas där varje impedans och växelstorhet representeras av ett komplext tal. Metoden ger vanligen betydande förenklingar då reglerna för likströmskretsar kan tillämpas på växelströmskretsar.
Enkla växelströmskretsar
Serieresonans
Serieresonanskrets
Visardiagram för serieresonanskretsen
För momentanvärdena i en serieresonanskrets gäller
Motsvarande ekvation i komplex form:
Inför den komplexa spänningen och strömmen
Härav
Impedansens absolutbelopp
och dess fasvinkel
Om
ligger spänningen före strömmen (induktiv fasförskjutning) och om
ligger spänningen i fas med strömmen och om
ligger spänningen efter strömmen (kapacitiv fasförskjutning).
Resonans inträffar för vinkelfrekvensen
Om kretsens godhetstal
är stort blir resonanskurvorna höga och spetsiga.
Parallellresonans
Parallellkrets
Visardiagram för parallellkretsen. Spänningen är riktfas
För momentanvärdena i en parallellresonanskrets gäller ekvationerna
Motsvarande ekvationer i komplex form:
Kretsens impedans
I en parallellresonanskrets kan resonans definieras på olika sätt som leder till olika resonansfrekvenser.
1. Resonans inträffar vid den frekvens vid vilken serieresonans inträffar,
2. Resonans inträffar vid den frekvens vid vilken ström och spänning ligger i fas,
3. Resonans inträffar vid den frekvens vid vilken |Z| är maximal vid variation av frekvensen,
Nikola Tesla var en av pionjärerna inom utvecklingen av växelströmssystem. Tesla gjorde växelströmmen mer allmänt användbar genom att konstruera den första växelströmsmotorn1882 samt utvecklade transformatorn på ett sätt som möjliggjorde uppbyggnaden av dagens eldistributionsnät. Den första växelströmsgeneratorn var baserad på Michael Faradays principer och konstruerades av den franske instrumentmakaren Hippolyte Pixii 1832.[2] Den första kommersiella tillämpningen av elektrisk energi - glödlampan - utnyttjade likström (likspänning). Likström som strömart kom därefter att utnyttjas under åtskilliga år. På grund av fördelar vid generering och distribution produceras elektrisk energi idag nästan enbart som växelströmsenergi. Efter konstruktionen av växelströmstransformatorn, en enkel och effektiv apparat utan rörliga delar, kunde det föregående likströmssystemet ej längre konkurrera. Dessutom konstruerades den robustaste och tillförlitligaste elmotorn av alla – den kortslutna asynkronmotorn – för växelströmsdrift.
Att växelströmmen kommit att bli den dominerande strömarten innebär inte att likströmmen är betydelselös. Exempelvis sker ofta överföringen av mycket stora effekter över långa avstånd med högspänd likström (HVDC = high voltage direct current). I generatorstationerna omvandlas växeleffekten till likströmseffekt. Likströmsegenskaperna (låga förluster) utnyttjas sedan under själva överföringen och energin omvandlas på mottagarsidan tillbaka till växelströmsenergi. Ytterligare exempel där likström är en attraktiv strömart är vid motordrift med högt ställda krav på möjligheterna att exempelvis styra och kontrollera startförlopp och varvtal. I vissa fall är likström den enda möjliga strömarten, till exempel för elektrokemiska processer.
Budoni Budùne, BudùniKomuneComune di BudoniLokasi Budoni di Provinsi SassariNegaraItaliaWilayah SardiniaProvinsiSassari (SS)Pemerintahan • Wali kotaGiuseppe PorchedduLuas • Total54,28 km2 (20,96 sq mi)Ketinggian16 m (52 ft)Populasi (2016) • Total5,148[1]Zona waktuUTC+1 (CET) • Musim panas (DST)UTC+2 (CEST)Kode pos08020Kode area telepon0784Situs webhttp://www.comune.budoni.ot.it Budoni (bahasa Sardinia: Budùn…
Macchi C.206DescrizioneTipoaereo da caccia Equipaggio1 ProgettistaMario Castoldi Costruttore Aeronautica Macchi Esemplari1 Sviluppato dalM.C.202 Dimensioni e pesiTavole prospettiche Lunghezza9,335 m Apertura alare12,142 m Altezza3,25 m Superficie alare21,0 m² Peso a vuoto2 578 kg Peso carico3 650 kg PropulsioneMotoreun Daimler-Benz DB 605 A Potenza1 475 CV (1 085 kW) al decollo PrestazioniVelocità max640 km/h (stimata) ArmamentoMitragliatricidue Breda-SAFAT da 12,7 mm …
Urn house in Farkasréti Cemetery with the name of Hahn (first row, in the middle) István Hahn (Budapest, 28 March 1913 - Budapest, 26 July 1984), was a Hungarian historian[1] and a member of the Hungarian Academy of Sciences. He wrote important papers on the movements of the poor free in the towns of late antiquity, dependency relations in antiquity, and forms of proprietorship in archaic Greece.[1] Selected publications Traumdeutung und gesellschaftliche Wirklichkeit: Artemido…
هناك العديد من الحوادث النووية والإشعاعية التي تؤدي إلي الوفاة، مثل حوادث محطات الطاقة النووية، وحوادث الغواصات النووية، وحوادث العلاج الإشعاعي. قائمة الحوادث الوفيات الحادثة التاريخ تفاصيل متنازع عليها كارثة كيشتيم 29 سبتمبر 1957 عدد الوفيات غير معروف، وتتراوح التقديرات م…
Gemäldegalerie der Staatlichen Museen zu Berlin Eingang von Gemäldegalerie, Kupferstichkabinett, Kunstbibliothek und Museum für Kunst und Gewerbe im Kulturforum (Foto: 2019) Daten Ort Berlin Berlin-Tiergarten, Matthäikirchplatz Art Kunstmuseum Architekt Neubau: Hilmer & Sattler und Albrecht Eröffnung 1830 Leitung Dagmar Hirschfelder Website www.smb.museum ISIL DE-MUS-017018 Gemäldegalerie Berlin, Saal III deutsche Malerei, Cranach (Foto: 2019) Die Gemäldegalerie ist ein Kunstmuseum in…
Project RunwayGenreKompetisi realitasPembuatEli HolzmanPemeran Heidi Klum(Musim 1-sekarang) Tim Gunn(Musim 1-sekarang) Nina Garcia(Musim 1-sekarang) Zac Posen(Musim 11-sekarang) Michael Kors(Musim 1-10) Negara asalAmerika SerikatBahasa asliInggrisJmlh. musim12Jmlh. episode137ProduksiProduser eksekutif Barbara Schneeweiss Bob Weinstein Colleen Sands David Hillman Desiree Gruber Gena McCarthy Harvey Weinstein Heidi Klum Jane Cha Jon Murray Meryl Poster Sara Rea Durasi62-64 menit(Musim 8–sekarang…
Retention of dead plant organs that normally are shed American beech (Fagus grandifolia) in winter Oak (Quercus) with marcescent foliage Typical partial marcescence on a mature beech (Fagus sylvatica) tree Red Oak (Quercus rubra) leafing out before dropping marcescent leaves Marcescence is the withering and persistence of plant organs that normally are shed, and is a term most commonly applied to plant leaves.[1][2] The underlying physiological mechanism is that trees transfer wa…
Economic and infrastructure package This article is about President Joe Biden's economic plan. For the social services and climate portions of the Build Back Better Plan, see Build Back Better Act. For the initiative by G7 countries, see Build Back Better World. President Biden promotes his Build Back Better Plan at Germanna Community College, Virginia, on February 10, 2022 The Build Back Better Plan or Build Back Better agenda was a legislative framework proposed by U.S. president Joe Biden bet…
The First Zen Institute of AmericaReligionAffiliationRinzaiLocationLocation113 E. 30th St. New York, NY 10016CountryUnited StatesArchitectureFounderSokei-anCompleted1930 Part of a series onZen Buddhism Main articles Zen Chinese Chan Japanese Zen Korean Seon Vietnamese Thiền Zen in the United States Teachings Emptiness Bodhisattva ideal Consciousness-only Buddha-nature Buddhahood One Vehicle Zen and Sutras Doctrinal background of Zen Kenshō Satori Sudden Enlightenment Ten Ox-Herding Pictures F…
LGBT rights in UkraineLocation of Ukraine (green)in Europe (dark grey) – [Legend]StatusLegal since 1991[1]Gender identityTransgender people allowed to change genderMilitaryGays, lesbians and bisexuals allowed to serveDiscrimination protectionsSexual orientation and gender identity protections in employment (see below)Family rightsRecognition of relationshipsNo recognition of same-sex relationshipsRestrictionsSame-sex marriage constitutionally bannedAd…
Chiesa di San VenanzioStato Italia RegioneEmilia-Romagna LocalitàCoccanile (Copparo) Coordinate44°55′23.12″N 11°52′28.13″E44°55′23.12″N, 11°52′28.13″E Religionecattolica di rito romano Titolaresan Venanzio martire Modifica dati su Wikidata · Manuale La chiesa di San Venanzio, citata anche come chiesa di San Venanzio martire, è una chiesa situata a Coccanile, piccolo centro abitato e frazione del comune di Copparo, in provincia di Ferrara. Realizzata nel XVII seco…
List of banks in Egypt shows a list format description of the banks currently, or at some recent time, existing within Egypt Banks Registered with the Central Bank of Egypt[1] National Bank of Egypt Banque Misr Banque du Caire The United Bank of Egypt Housing and Development Bank Suez Canal Bank Agricultural Bank of Egypt Egyptian Arab Land Bank Industrial Development Bank of Egypt Export Development Bank of Egypt Commercial International Bank (CIB) Arab African International Bank Arab I…
Stasiun Haparanda Haparanda (Haaparanta dalam bahasa Finlandia) adalah sebuah kota di Swedia, ibu kota Kotamadya Haparanda di Daerah Norrbotten. 4 767 jiwa tinggal di kota ini. Kota ini terletak di ujung utara Teluk Bothnia (fi: Pohjanlahti, Sw: Bottniska viken), dekat perbatasan Finlandia, dekat Sungai Torne. Kota di Finlandia yang berbatasan dengan Haparanda adalah Tornio (Sw: Torneå), di seberang sungai. Artikel bertopik geografi atau tempat Swedia ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat…
Questa voce o sezione sull'argomento videogiochi d'azione non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida sull'uso delle fonti. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Super BombermanvideogiocoIl primo mondo della modalità Normal GamePiattaformaSuper Nintendo Data di pubblicazione 28 aprile 1993 10 maggio 1993 20 novembre 1993 GenereAzione OrigineGiappone SviluppoHudso…
دوري نجوم العراق الموسم الحالي2023–24 الجهة المنظمة الاتحاد العراقي لكرة القدم تاريخ الإنشاء 18 أغسطس 1974 الرياضة كرة القدم البلد العراق القارة آسيا النسخة الأولى موسم 1974–75 عدد الفرق 20 مستوى الدوري الأول أحدث بطل الشرطة (اللقب السابع) الأكثر فوزا الزوراء (14 لقباً) يتأهل إلى …
The correct title of this article is Comparison of C# and Java. The substitution of the # is due to technical restrictions. This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article is written like a manual or guide. Please help rewrite this article and remove advice or instruction. (January 2016) This article may be too technical for most readers to understand. Please help improve it to …
Stadium in Rio de Janeiro, Brazil Carioca Arena 2Arena Carioca 2Aerial view of the Carioca complex at Barra Olympic Park in May 2016; Arena 2 is visible at centerLocationBarra Olympic ParkBarra da Tijuca, Rio de Janeiro, BrazilCoordinates22°58′40″S 43°23′33″W / 22.9777°S 43.3924°W / -22.9777; -43.3924OwnerCity of Rio de JaneiroCapacity10,000 (Olympics)Opened2016 Carioca Arena 2 (Portuguese: Arena Carioca 2) is an indoor stadium in Barra da Tijuca in the west z…
Nikica ValentićValentić pada Mei 2011 Perdana Menteri KroasiaMasa jabatan3 April 1993 – 7 November 1995PresidenFranjo TuđmanPendahuluHrvoje ŠarinićPenggantiZlatko Mateša Informasi pribadiLahir(1950-11-24)24 November 1950Gospić, PR Croatia, FPR YugoslaviaMeninggal3 Mei 2023(2023-05-03) (umur 72)Zagreb, KroasiaPartai politikPersatuan Demokrat KroasiaSuami/istriAntoneta ValentićAnakIvanMarijaAlma materUniversitas ZagrebPekerjaanPolitikuspengacarapengusahaSunting kotak info…
Pour les articles homonymes, voir Porto Alegre (homonymie). Porto Alegre Devise : Leal e Valerosa Cidade de Porto Alegre (Loyale et valeureuse cité de P. Alegre) Héraldique Drapeau Administration Pays Brésil Région Sud État Rio Grande do Sul Langue(s) portugais Maire Sebastião Melo (MDB) depuis 2021 Code postal 90 000-000 Fuseau horaireHeure d'été UTC-3UTC-2 Indicatif 51 Démographie Gentilé portalegrense Population 1 332 845 hab.[1] (2021) Densité 2 690 h…
Norwegian politician Sveinung StenslandMember of the StortingIncumbentAssumed office 1 October 2017ConstituencyRogalandDeputy Member of the StortingIn office1 October 2013 – 30 September 2017Deputising forBent HøieSucceeded byAleksander StokkebøConstituencyRogaland Personal detailsBorn (1972-11-06) 6 November 1972 (age 51)Haugesund, Rogaland, NorwayPolitical partyConservativeAlma materUniversity of OsloOccupation Pharmacist Apothecary Politician Sveinung Stensland (born 6 N…