La miriade di usi per l'elettricità significa che può assumere forme diverse. Potresti chiederti in che modo l'elettricità fornita a casa tua differisce dall'elettricità delle centrali elettriche. Lo studio delle proprietà alla base dei segnali elettrici consente di capire come emergono caratteristiche come la tensione da linea a linea. Questo può aiutarti a capire meglio le forme che l'elettricità assume nel mondo.
Tensione trifase
Mentre le fonti di alimentazione monofase sono molto più diffuse in tutto il mondo, le fonti di energia elettrica che assumono la forma di tre fasi possono essere trovate nei generatori elettrici. Ciò consente alle centrali elettriche di produrre tre volte più elettricità di quanto farebbero altrimenti, poiché inviano elettricità attraverso tre fili anziché due.
Anche se non lo utilizzerai a casa, gli scopi industriali includono motori e altri dispositivi che sfruttano la natura uniforme della tensione trifase.
La formula di calcolo della tensione trifase mostra come quantificare questa tensione. Per tre fili, a, b e c, le tensioni da linea a linea sono
La tensione da linea a linea è la tensione o il potenziale tra due fili. Per due valori di tensione che condividono un filo comune, puoi confrontarli come
v_{ac}=v_{ab}-v_{cb}
oppure, sommando le due tensioni come
v_{ac}=v_{ab}+v_{bc}
La notazione per queste differenze di tensione può consentire di calcolare la tensione fase-terra. Questa è la differenza di tensione tra una certa fase della sorgente di alimentazione a tensione trifase e la terra o terra. Se conosci la tensione tra una fase a e la terra e tra il filo b e il filo a, puoi indicare la prima comevae e quest'ultimo comevba. Puoi usarlo per calcolare la differenza di fase di un altro filo b e la terra come
v_{be}=v_{ba}+v_{ae}
Esempio di raddrizzatore a tiristori
UNraddrizzatore a tiristoripuò avere tensioni di ingresso da linea a linea di
\begin{allineato} &v_{ab}=\sin{(\omega t)}\\ &v_{bc}=\sin{(\omega t-120)}\\ &v_{ca}=\sin{(\omega t-240)}\end{allineato}
per frequenza angolare "omega" = 2πf e frequenza f nel tempo t. La frequenza misura quante forme d'onda della sorgente di alimentazione elettrica in ingresso passano su un dato punto ogni secondo. Questi raddrizzatori vengono utilizzati quando si commuta tra fonti di alimentazione di carichi elettrici pesanti.
Lo schema elettrico di sei dispositivi a tiristori mostra la loro disposizione in due file di tre per commutare tra ciascuno dei tre fili in una direzione o nell'altra. Le differenze di 120°indicare che ogni filo è fuori fase con gli altri fili di 120°in una direzione e 120°nell'altra direzione.
Formula corrente da linea a linea
Proprio come puoi scrivere le cadute di tensione su varie parti dei dispositivi di tensione trifase, usaLegge di Ohm V = IRper la tensioneV, attualeioe resistenzaRper riscrivere le tensioni e le correnti. Nel caso di circuiti a tensione trifase, invece, si misura l'impedenza invece della resistenza. Ciò significa che puoi riscrivere una certa caduta di tensione tra due punti x e y comevxy. Questo è quindi uguale a equalioxy x Zxyper la corrente tra e l'impedenza dei due punti.
L'utilizzo di sorgenti di tensione trifase significa che dovresti essere consapevole e prendere in considerazione la fase della tensione per i diversi elementi di un circuito elettrico. È possibile utilizzare la tensione di linea per illustrare queste relazioni.