Итак, рассмотрим переменный ток. Его можно изобразить на графике:
| ось напряжения;
— ось времени.
На оси напряжения есть шкала величины напряжения.
Переменный ток на графике выглядит как СИНУСОИДА.
АМПЛИТУДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ которой - максимум, возросший до высшей точки на полюсе.
Одно подпрыгивание тока, то есть: от нуля до высшей точки, и снова до нуля - колебание.
А такой промежуток времени: за который ток подпрыгнул с нуля и вернулся на нуль называется полупериод.
ЦИКЛ - от нуля два противоположных колебания в обе стороны с возвращением на нуль.
Время, за которое происходит один такой ЦИКЛ - время включения изменения тока в обе стороны называется ПЕРИОД.
Количество периодов, совершаемых током в одну секунду носит название ЧАСТОТА.
<h2>Один герц соответствует одному периоду в секунду.</h2>
График отображает движение/перемещение тока между + и —, то есть изображает течение тока во времени. Так как график - плоскость, то добавлена ось меры времени.
Представим, + и — противоположные точки относительно друг друга, значит - прямая линия, где + и — простираются по обе стороны от 0 (нуля). Отобразить смену полюса на минус, и наоборот на постоянных, уже поставленных местах можно только с помощью времени, т.е. через равные промежутки, так как ток бежит с определённой частотой. И амплитуда будет пропорциональна согласно гармоническому закону, так как просто меняется на + относительно 0, и значит должен будет ток пройти такое же расстояние.
++++++
Следующее. Почему же на графике переменный ток - это плавная волна, а не ломанная линия, ведь если выпрямить многокилометровые провода, получается прямая?
Это уже вопрос другой точки взгляда, особенности переменного тока. Названная нами изначальная ось имеет точку 0, и бесконечные + и — это одна мера. Для удобства можем поставить шкалу. Для изображения процесса во времени у нас через равные промежутки времени + и — будут сменяться, и верхняя часть пропорциональна нижней. Следовательно, в обоих направлениях от нуля будет общая величина напряжения (единица измерения - Вольт). То есть цифры величины V в обоих направлениях будут одним - величиной напряжения. Ток по сути, выходя из источника (генератор электростанции), и проходя по многокилометровым проводам не стремительно падает, а постепенно (во времени идёт это закругление, а не по происшествии расстояния), тоесть ток нестабилен во времени. По происшествии времени напряжение будет спадать постепенно, а не резко к минусу. Это означает, что напряжение в розетке в реальности не скачет, а постепенно меняется во времени (если мы затормозим время). Что говорит - переменное напряжение дополнительно нестабильно. Постепенно ненамного увеличивается и спадает относительно 220V. Но, на графике: от нуля до минуса оно же напротив - интенсивнее чем резко падает. Выходит, по идее в розетках должен идти постепенный ток, потихоньку увеличивается, и ускоренно спадая. Но прямая ось со шкалой, простирающаяся в обе стороны измеряет общую величину напряжения, значит в обоих случаях ток будет сохранять напряжение чуть дольше (постепенно увеличиваясь и спадая). За секунду напряжение успеет постепенно увеличиться и спасть 50 раз.
График изображает ток, то есть ту часть схемы, где бежит ток. Везде, где бежит ток. То есть, взята любая точка с током. Значит, в одинаковой степени синусоида графика может быть как из розетки, так и из любого места многокилометровых проводов.
На схеме, и на графике ток во времени что-то меняет: направление и напряжение. Связано ли это между собой?
<h2>Чтобы выяснить, влияет ли изменение направления тока на изменение напряжения, надо выяснить: сколько раз ток меняет направление в одном периоде или колебании? Для этого следует выяснить, где же на графике будут находиться полюса?</h2>
Когда на графике напряжение возросло и снова спало до нуля - оно точно также в другом направлении. Значит на нуле меняется направление, а направление у нас меняется на полюсах! Выходит на нуле полюса, то есть на оси времени? Или полюсами на графике будут области простирающиеся по обе стороны от линии. Чтобы выяснить где полюса на графике, разбираемся...
Количество периодов совершаемых в секунду носит название частота.
Один герц соответствует одному периоду в секунду. Сказано, сколько раз сменилось направление за секунду, столько герц.
Следовательно в одном периоде один раз сменилось направление.
Значит период на графике - подпрыгивание изменения напряжения в обе стороны, и в целом поменялось один раз направление. Этот цикл и будет направление. И точки смены направления будут лежать на оси времени через каждый цикл, а точка смены направления и есть полюс. Следовательно на точках пересечения синусоиды после каждого полного цикла с осью времени и находятся полюса, которые и сменяются. Тоесть через каждые подпрыгивания в обе стороны на оси времени в точках пересечения будут находиться полюса. А сам цикл, он же период - будет одним направлением.
Получается в одном периоде ток пройдёт расстояние от одного конца обмотки до противоположного. И он успеет подпрыгнуть два раза. Выходит, пока электрический заряд направляется по замкнутой цепи к противоположному концу обмотки он скакнёт два раза. Может он скакнёт по разу в каждой дырке розетки? И такое будет происходить постоянно во времени в любой точке схемы. Он по разу скакнёт на "фазе" и "ноле". Тоесть из-за пройденного зарядом расстояния до противоположного полюса и смены направления - скачет у этого заряда напряжение, и всё это выливается непрерывным течением. Значит, какое бы расстояние не прошёл электрический заряд, он в периоде сменит направление один раз. Значит частота тока не зависит от многокилометража, а от скорости направленного заряда.
А многокилометровые провода не натягивают потому что это трудоёмко и затратно.
И форма многокилометровых проводов не влияет на поток электрических зарядов. Найдите бригаду дураков, сочетающих опасный труд с кропотливостью, подобной ювелирной работе сапёров.