FISIKA

Korronte alternoen sorgailuak. Zirkuitu elektrikoak

Energia eta mugimendua sortzeko fenomeno elektriko eta magnetikoak aprobetxatzea zientzia eta ingeniaritzaren ardura nagusienetako bat izan da XIX. mendetik aurrera.Gaur egun, ohiko bihurtu da helburu hauek lortzeko sorgailu eta motoreak erabiltzea eskala zientifikoan, industrialean eta etxeko eskalan erabiltzen diren asmamen gehienetan.

Sorgailu eta motoreak

Energia elektrikoa erabilera askoren iturri eta helburu legez erabil daiteke. Energia elektriko hau sortu eta aprobetxatzeko bi gailu-mota nagusi erabiltzen dira:

  • Sorgailuak, energia-motaren bat (kimikoa, mekanikoa) energia elektriko bihurtzen dutenak.
  • Motoreak, alderantzizko aldaketa egiten eta mugimendua sortzeko energia elektrikoa erabiltzen dutenak.

Bi elementu-mota hauek korronte zuzenak (beti noranzko berean higitzen direnak) edo korronte alternoak (bertan korrontearen noranzkoa aldizka alderantzikatu egiten delarik) erabil ditzakete.

Indar elektroeragile eta kontraelektroeragilea

Korronte-sorgailuen egintza indar elektroeragile (i.e.e.) deituriko magnitude baten bidez definitzen da, sinboloaren bitartez adierazten ohi dena. Indar elektroeragilea, sorgailua honen barnetik higitzen den karga-unitate bakoitzarekin lotzen duen energia elektriko legez definitzen da:

Korronte zuzeneko zirkuituan, sorgailuaren potentzia indar elektroeragilearen eta korronte-intentsitatearen arteko biderkadura legez adieraz daiteke.

Motoreetan, motoreak zeharkatzen dituzten karga elektrikoek energia elektrikoa galtzen dute, energia mekaniko bihurtzen dena. Beren ezaugarri nagusia indar kontraelektroeragilea da (' sinboloa), edo motoreak karga-unitate elektrikoari emandako energia elektrikoa. Hau da:

Energia elektrikoaren produkzioa

Korronte alternoen sorgailuek energia elektrikoa sortzeko industria-baliabiderik ohikoena osatzen dute. Gailu hauek indukzio elektromagnetikoaren fenomenoen aprobetxamenduan oinarritzen dira.

Faraday-ren legearen arabera (40. gaia ikusi), espiran induzitutako indar elektroeragile alternoa honako hau izango da:

B eremu magnetikoaren dentsitatea izanik, A espiraren area, w biraketa-abiadura angeluarra eta eremu magnetikoak eta a arearen bektore adierazgarriak (gainazalarekiko normala dena) sortutako angelua.

Formularen (-) zeinuak barnean sartutako indar elektroeragilea espiran sortzen den fluxu magnetikoaren aldaketari kontrajartzeko agertzen dela adierazten du.

Energia mekanikotik energia elektrikoa produzitzearen oinarrizko eskema, eremu magnetiko uniforme baten norabidearekiko zeharkako noranzkoan bira daitekeen espira bat erabiltzean oinarritzen delarik.

Alternadoreak

Korronte elektriko alternoak sortzen dituzten gailuak alternadoreak deitzen dira. Alternadore bat funtsean bi elementuz osatuta dago: errotorea, multzoaren biraketa eragiten duena, eta estatorea, aurrekoa inguratzen duena eta bere ardatzaren inguruan biratzen dena.

Korronte alternoaren motoreak

Korronte alternoaren sorgailuak edo alternadoreak energia elektrikotik energia mekanikoa sortzeko motore legez ere erabil daitezke. Horretarako nahikoa da alternadore baten eskuilak beste alterno-sorgailu batekin konektatzea, korronte-ekarpena dagoen bitartean berriro orientazio bat eta bigarren alternadorearen espiraren biraketa mugagabea induzitzeko helburuarekin.

Bi alternadore elkarrekin konektatu eta lehenengoa mekanikoki aktibatzean, bigarrenaren espiraren biraketa mugagabea induzitzen duen motore bihurtzen da.

Korronte zuzenaren sorgailuak

Korronte zuzena, denboran konstantea den i.e.e.-rekin.

Industrian oinarrizko korronte alterno mota bi erabiltzen dira: pilak eta bateriak, energia kimikoa energia elektriko bihurtzen dutenak, eta dinamoak, mugimenduaren energia mekanikoa energia elektriko bihurtzen dutenak.

 

Alternadore industrialak

Industrian erabilitako alternadore handiak ur-jauziak (zentral hidroelektrikoak) erabiltzen dituzte energia mekanikoaren iturri legez edo ur-lurrunaren expantsioa zentral termikoetan (ikatz-konbustioaren bidez) edo nuklearretan (fisio nuklearraren bidez) tenperatura handien eraginpean jartzean.

 

Korronte alternoaren maiztasunak

Europan alternadoreek sortutako korronte elektrikoak etxean eta industrian erabiltzen dira 50 ziklo Hz edo segundoko maiztasunarekin (errotorea biratu egiten da 50 bira segundoko, edo 3.000 b/min maiztasunarekin). Amerikan, alternadoreen maiztasuna 60 ziklo segundokoa da (motorearen biraketa 3.600 b/min).