Vaihtovirta

Sähkömagneettinen induktio

  • Koska johtimessa kulkeva sähkövirta synnyttää ympärilleen magneettikentän (sähkömagneetin toimintaperiaate) → sama toimii myös toisin päin.
  • Muuttuva magneettikenttä synnyttää johtimeen sähkövirran
  • Sähkön tuottamisen kannalta ei ole väliä liikkuuko magneetti vai käämi (johdin)
    • Pääasia on, että magneettikenttä muuttuu johtimen suhteen

Vaihtojännite

  • Vaihtojännitteessä virtalähteen napojen merkit (+ ja -) vaihtelevat edestakaisin
  • Pistorasioista saatava sähkö on vaihtovirtaa (AC, alternating current, symboli ~)
    • Pistorasioiden jännite on 230 V ja taajuus 50 Hz (Suomessa)
      • Napojen suunta vaihtuu siis 50 kertaa sekunnissa (eli sähkövirran suunta 100 kertaa sekunnissa)
  • Vaihtovirta on seurausta sähköenergian tuottamisesta generaattoreilla

​
tasajännite (0:16), vaihtojännite (1:10), virtapiirit (1:50), generaattori (4:10)

Muuntaja

  • ​Muuntajalla nimensä mukaisesti muunnetaan virtapiiriin vaihtojännitettä suuremmaksi tai pienemmäksi
  • Muuntaja koostuu kahdesta käämistä (ensiökäämi ja toisiokäämi) ja niitä yhdistävästä rautasydämestä
  1. Ensiökäämissä kulkeva virta synnyttää käämiin magneettikentän
  2. Magneettikenttä magnetisoi rautasydämen
  3. Rautasydämen magneettikenttä saa toisiokäämissä aikaan sähkövirran
    • (jännite on Ohmin lain mukaan suoraan verrannollinen virtaan U=RI)
  • Huom! Muuntaja toimii vain vaihtovirralla! Ainoastaan magneettikentän muutos indusoi johtimeen sähkövirran
  • Jännite muuttuu samassa suhteessa kuin ensiö- ja toisiokäämien kierroslukujen suhde [[$$ \frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2} $$]]​
  • Virta muuttuu käänteisessä suhteessa, koska teho pysyy vakiona ([[$ P=UI $]]​) [[$$ \frac{N_1}{N_2}=\frac{I_\color{red}{2}}{I_\color{red}{1}} $$]]​

​