Jednosmerna i naizmenična struja

Zdravko Mutin

Jednosmerna struja

Ukoliko izvor naelektrisanja obezbeđuje napon koji tokom vremena ne menja polaritet (“+” i “-” ne menjaju mesta), kroz električno kolo protiče jednosmerna struja. U tom slučaju se jačina električne struje obeležava velikim slovom I. Jednosmerna struja protiče kroz celokupnu zapreminu provodnika. Hemijski izvori (baterije) i fotonaponske ćelije daju isključivo jednosmernu struju, koja predstavlja stabilne izvore napajanja za mnoge elektronske aparate, ali je sa druge strane nepraktična za transport na veće udaljenosti.

Naizmenična struja

Naizmenična struja nastaje kada tokom vremena dolazi do promene polariteta na izvoru napajanja. Ovakvu vrstu struje proizvode generatori naizmenične struje, koji rade na principu elektromagnetne indukcije. Naizmenična struja ne prolazi kroz celokupnu zapreminu provodnika ravnomerno, već se uglavnom prenosi preko površine (skin efekat). Da bi se koristila kao izvor napajanja mnogih električnih i elektronskih aparata, naizmenična struja se mora “ispraviti” i transformisati u jednosmernu struju. Ovaj postupak komplikuje upotrebu naizmenične struje. Sa druge strane, naizmenična struje se može prenositi na veliku daljinu uz daleko manje gubitke, nego jednosmerna struja. Broj promena smera struje u toku jedne sekunde se naziva frekvencija. Naizmenična struja koja se koristi u domaćinstvu i industriji u Evropi (i kod nas) ima frekvenciju 50 Hz (herca), dok se u SAD koristi naizmenična struja frekvencije 60 Hz. Trenutna vrednost naizmenične struje se obeležava malim latiničnim slovom ajedinica je takođe Amper A.

Efektivne vrednosti

Pošto naizmenična struja u električnom kolu stalno menja vrednost (koja se obeležava malim latiničnim slovom ) definiše se efektivna vrednost električne struje, odnosno vrednost koja je jednaka jednosmernoj struji koja bi pod istim uslovima ostvarili isti efekat.

$$\ I_{ef} =\frac{I_{0}}{\sqrt{2} } \approx 0,707\cdot I_{0}$$

Naizmenična struja jačine i=1A oslobodiće na nekom grejaču istu količinu toplote kao i jednosmerna struja jačine I=0,707A, te kažemo da je efektivna vrednost ove naizmenične struje Ief=0,707A

I0 je maksimalna vrednost koju doseže naizmenična struja

Na isti način se definiše i efektivna vrednost napona naizmenične struje.

$$\ U_{ef} =\frac{U_{0}}{\sqrt{2} } \approx 0,707\cdot U_{0}$$

Vrednost gradskog mrežnog napona od 220V je ustvari efektivna vrednost, dok se maksimalna vrednost može izračunati korišćenjem prethodne formule.

U0 je maksimalna vrednosti koju doseže naizmenični napon

Leave a Reply