Labot Maiņstrāva

'''Maiņstrāva''' ir [[elektriskā strāva]], kuras virziens (polaritāte) un [[strāvas stiprums|stiprums]] elektriskajā ķēdē laika gaitā periodiski mainās. Atbilstoši mainās arī [[spriegums]], tādēļ maiņstrāvu sauc arī par maiņspriegumu. Parasti maiņstrāvas izmaiņas ir sinusoidālas, bet īpašiem mērķiem lieto arī zāģveida, taisnstūrveida un citu speciālu formu maiņstrāvu. Viena [[periods|perioda]] laikā maiņstrāvas vidējā vērtība ir 0. Tehniskā maiņstrāva, ko lieto elektriskajos tīklos, [[Eiropa|Eiropā]] ir ar 50 [[Hercs (mērvienība)|Hz]] [[frekvence|frekvenci]], bet [[Amerikas Savienotās Valstis|ASV]] - ar 60 Hz frekvenci. Var būt vienfāzes un trīsfāzu maiņstrāva.

== Izmantošana ==
Maiņstrāvu plaši izmanto tehnikā [[enerģija]]s pārvadīšanai no [[ģenerators|ģeneratora]] līdz patērētājam un dažādu motoru vai sildierīču darbināšanai. Vajadzības gadījumā maiņstrāvu pārveido [[līdzstrāva|līdzstrāvā]] ar [[taisngriezis|taisngriežu]] palīdzību.

== Raksturlielumi ==
Saskaņā ar Lielvārda 12. klases fizikas grāmatu maiņstrāvas svarīgākie raksturlielumi ir norādīti zemāk.<ref>{{Tīmekļa atsauce |url=http://fizika.50webs.com/Fizika%2012%20klasei%20-%20Lielvards/Fizika%2012%20klasei%201%20nodala%20-%20Lielvards/target32.html |title=Fizika 12. klasei, Lielvārds, 1. Nodaļa - Maiņstrāva - Kopsavilkums |access-date={{dat|2008|03|22||bez}} |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080514123719/http://fizika.50webs.com/Fizika%2012%20klasei%20-%20Lielvards/Fizika%2012%20klasei%201%20nodala%20-%20Lielvards/target32.html |archivedate={{dat|2008|05|14||bez}} }}</ref>

1. Maiņstrāvas virziens un lielums periodiski mainās laikā
pretējos virzienos. Eiropas valstīs '''rūpnieciskā maiņstrāva'''
ir sinusoidāla strāva, kuras frekvence ir 50 Hz. Lai elektriskajā
ķēdē plūstu maiņstrāva, tajā jādarbojas tādas pašas
frekvences mainīgam [[elektrodzinējspēks|elektrodzinējspēkam]].

2. Maiņstrāvas galvenie raksturlielumi ir elektrodzinējspēka, 
strāvas stipruma un sprieguma momentānās vērtības, 
kuras laikā mainās atbilstoši vienādojumiem:
{{columns
|col1 = 
<math>e = E_m \sin \omega t\!</math>

<math>u = U_m \sin \omega t \!</math>

<math>i = I_m \sin \omega t \!</math>
|col2 = 
Kur:

<math>e \!</math>, <math>i\!</math>, <math>u\!</math> — momentānās vērtības

<math>E_m \!</math>, <math>I_m\!</math>, <math>U_m\!</math> — maksimālās jeb amplitūdas vērtības

<math>\omega = \frac{2 \pi} {T} = 2 \pi \nu\!</math> — cikliskā frekvence

<math>t\!</math> — laika moments kurā aplūko momentāno vērtību
}}
3. Lai raksturotu maiņstrāvas enerģētisko darbību, izmanto '''efektīvās vērtības'''

<math>E = \frac{E_m} {\sqrt{2}}</math>

<math>U = \frac{U_m} {\sqrt{2}}</math>

<math>I = \frac{I_m} {\sqrt{2}}</math>

4. Elektrisko pretestību, kas maiņstrāvas ķēdē piemīt elektroenerģijas 
patērētājiem, sauc par '''aktīvo pretestību ''R'''''. Ķēdes elementu aktīvā pretestība patērē maiņstrāvas aktīvo [[jauda|jaudu]], kas tiek izlietota [[darbs (fizika)|darba]] veikšanai vai pārvēršas siltumā.

5. Ja maiņstrāvas ķēdes elementiem piemīt [[induktivitāte]] ''L'' un [[elektriskā kapacitāte|kapacitāte]] ''C'', tad tiem piemīt arī '''[[reaktīvā pretestība]]'''. Ķēdes elementu reaktīvā pretestība patērē '''reaktīvo jaudu'''. Maiņstrāvas ķēdē tā izraisa elektromagnētiskā lauka rašanos un izzušanu. Reaktīvā jauda nav saistīta ar padarīto darbu vai izdalīto siltuma daudzumu.

6. '''Reaktīvā induktīvā pretestība'''

<math>X_L = {\omega}L \!</math>

un '''reaktīvā kapacitīvā pretestība'''

<math>X_C = \frac{1} {{\omega}C}</math>

ir atkarīga no maiņstrāvas frekvences

<math>\omega = 2{\pi}{\nu} \!</math>

7. Maiņstrāvas ķēdei, kurā ir aktīvā un reaktīvās pretestības, 
ir spēkā '''[[Oma likums]]''', kas nosaka, kopējais efektīvā sprieguma 
kritums ''U'' ir vienāds ar efektīvā strāvas stipruma ''I'' 
un pilnās pretestības ''Z'' reizinājumu jeb

<math>U = IZ \!</math>

Ja aktīvā 
pretestība un reaktīvās pretestības ir saslēgtas [[virknes slēgums|virknes slēgumā]], 
tad '''slēguma kopējā pretestība'''

<math>Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C )^2} \!</math>

8. Ģeneratora ražotā pilnā jauda

<math>S = IU \!</math>

Tikai daļu no tās
saņem maiņstrāvas ķēdes aktīvie patērētāji. Šo daļu nosaka
'''[[jaudas koeficients]]'''

<math>\cos \phi \!</math>

'''(kosinuss fī)'''.

Aktīvā patērētāja jaudu aprēķina pēc formulas

<math>P_R=IU \cos \phi \!</math>

Jo lielāks ir jaudas koeficients, jo efektīvāk tiek izmantota
ģeneratora ražotā elektroenerģija.

9. Rūpniecisko maiņstrāvu iegūst kā '''trīsfāzu maiņstrāvu'''.
Sadzīves elektroierīces pieslēdz vienai no trīsfāzu maiņstrāvas
fāzēm, kuras spriegums ir 230 V.

10. '''[[Transformators]]''' pārveido maiņspriegumu, nemainot maiņstrāvas
frekvenci. Tā darbības pamatā ir elektromagnētiskās
indukcijas parādība. Plūstot strāvai primārajā tinumā,
sekundārajā tinumā inducējas maiņspriegums, kura lielums
ir atkarīgs no primārā un sekundārā tinuma vijumu
skaita attiecības.

== Literatūra ==
{{atsauces}}

{{autoritatīvā vadība}}

[[Kategorija:Elektriskā strāva]]