Слово синусоида пугает многих еще со школы. Те же, кто учился в техническом ВУЗе, скажут, что одна из самых простых тем. Сперва вспомним, что такое функция синуса: это по сути траектория движения точки во времени, относительно точки вращения, только взята проекция на вертикаль. Если взять велосипедное колесо, зафиксировать его и вращать, можно наблюдать следующие процессы.

Точка оси стационарна и неподвижна.

Золотник от этой точки хоть и движется, но все время на одном расстоянии.(очевидное вращательное движение)

Движение происходит в одной плоскости ( есть две координаты).

Если взять координату по оси Y(вертикальный участок), то расстояние по вертикали от точки вращения как раз и будет чистая синусоида.

В первый раз всегда сложно представить. Если смотреть на колесо в плоскости, то золотник будет либо опускаться, либо подниматься и его траектория по времени будет рисовать синусоиду.

Печему переменный ток в форме синусоиды.
проекция движения точки на вертикаль.

При этом проекция на горизонтальный участок будет формировать чистый косинус. Один оборот - это 360 градусов или 2П радиан. То есть после каждого круга вращения, ситуация повторяется - процесс циклический.

Печему переменный ток в форме синусоиды.
три фигуры для сравнения как видим чем больше углов у фигуры, тем ближе к синусоиде стремится кривая(такой термин не прямой функции)

После того как стало понятно, что синус это проекция вращения на вертикаль переходим к электрическому току и напряжению.

Примитивно генератора можно представить в таком виде.

Печему переменный ток в форме синусоиды.
схема генератора

Что же тут происходит, рамка вращается в магнитном поле, при движении проводника в электромагнитном поле, в нем формируется индукционный ток, при условии, что контур замкнутый.

Как происходит работа, мы вращаем замкнутую рамку через магнитное поле, при этом совершаем механическую работу. В момент когда рамка расположена горизонтально - ток в цепи максимален(наибольшая скорость движения перпендикулярно магнитному потоку ), далее он снижается, так как движение в магнитном потоке по кругу, проекция рамки на горизонтальный участок уменьшается, соответственно в точке, когда рамка перпендикулярна магнитному потоку ток равен нулю.Только в этой точке рамка не пересекает магнитный поток. Далее снова рамка пересекает магнитный поток, при этом площадь охвата возрастает, до горизонтального положения рамки. С первого раза сложно представить. просто смотрите аналогию синуса во вращательном движении.

Таким образом вращение замкнутой рамки формирует синусоидальный ток в ней.

Это первая составляющая, вторая состоит в том, что по подобным законам работают трансформаторы, с помощью которых происходит преобразование электрического тока для разных нужд. Постоянный ток преобразовать не получится. Это уже отдельная история.

Вывод: основная идея генерации тока лежит во вращательном движении. При этом механический источник энергии может быть как газовая или паровая турбина, бензиновый или дизельный двигатель. Число фаз при этом может быть как одна, так и три. Далее эту синусоиду проще преобразовать в высокое напряжение, передать на огромное расстояние и преобразовать в нужное нам, 6 кило вольт, или 220 вольт.

Если Вам понравилась публикация, подписывайтесь на канал, за Ваши лайки чаще показывают Наши публикации.
Для поиска публикаций через поисковые системы, просто вводите слово Вивитроника.
Свои комментарии можете предлагать в группе вконтакте,
Если есть вопросы или по желания, то пишите, через Обратную связь.
Канал телеграм.