1. Střídavý proud a odkud se bere sinus
Stejnosměrný proud teče pořád stejným směrem. Střídavý mění směr — u nás padesátkrát za sekundu. Není to komplikace pro komplikaci: kdyby se elektřina rozváděla stejnosměrně, nešlo by napětí jednoduše transformovat, a bez transformace by se v drátech ztratila dřív, než by kamkoliv došla.
Čtyři čísla, kterými se sinusovka popíše celá
u(t) = Û · sin(2πf·t + φ)okamžitá hodnota napětí
- Û — amplituda [V]: nejvyšší hodnota, které se dotkne.
- f — frekvence [Hz]: kolik period proběhne za sekundu. Síť 50 Hz, letadla 400 Hz, rozhlas megahertze.
- T — perioda [s]: jak dlouho trvá jedna. T = 1/f, tedy u sítě 20 ms.
- φ — fáze [rad nebo °]: kde sinusovka v čase nula zrovna je. Sama o sobě nic neříká; důležitá je až vůči něčemu jinému, a o tom je kapitola 3.
Často se místo frekvence používá úhlová rychlost ω = 2πf [rad/s] — je to přímo rychlost otáčení té ručičky z obrázku. Ve vzorcích se s ní počítá pohodlněji a od téhle chvíle se objeví skoro všude.
ω = 2πf T = 1f = 2πωtři zápisy téhož
Proč zrovna sinus, a ne trojúhelník nebo obdélník. Protože generátor
je cívka otáčející se v magnetickém poli, a její průmět do pole je kosinus úhlu — sinusovka je tedy
to, co příroda vyrábí sama. A hlavně: sinus je jediný tvar, který zůstává sinusem, i když projde
cívkou, kondenzátorem nebo se zderivuje. Změní se jen amplituda a fáze. Celý zbytek téhle učebnice
z toho žije.
Vztah ke stejnosměrné kartě
Všechno ze CircuitLabu platí dál — Ohmův zákon i oba Kirchhoffovy zákony platí v každém okamžiku. Přibývá jediná věc: součástky, u kterých napětí a proud nekulminují ve stejnou chvíli. To je celý obsah téhle karty a je toho překvapivě hodně.