karmaşık alternatif akımlar
Basit olanlara ek olarak, yani. sinüzoidal alternatif akımlarakımın zaman içindeki değişiminin grafiğinin sinüzoidal değil, daha karmaşık bir eğri olduğu karmaşık akımlara sıklıkla rastlanır. Başka bir deyişle, bu tür akımlar için akımın zamanla değişimi yasası, basit bir sinüzoidal akımdan daha karmaşıktır. Böyle bir akımın bir örneği, Şek. 1.
Bu akımların incelenmesi, herhangi bir karmaşık sinüzoidal olmayan akımın, genlikleri farklı olan ve frekansları bir frekansın tam sayısı kadar olan birkaç basit sinüzoidal akımdan oluştuğu düşünülebileceği gerçeğine dayanmaktadır. verilen karmaşık akım. Karmaşık bir akımın bir dizi basit akıma bu şekilde ayrıştırılması önemlidir, çünkü birçok durumda karmaşık bir akımın incelenmesi, elektrik mühendisliğinde tüm temel yasaların türetildiği basit akımların değerlendirilmesine indirgenebilir.
Pirinç. 1. Karmaşık sinüzoidal olmayan akım
Karmaşık akım harmonikleri oluşturan ve frekanslarının artan sırasına göre numaralandırılan basit sinüzoidal akımlar olarak adlandırılırlar.Örneğin, karmaşık bir akımın frekansı 50 Hz ise, o zaman ilk harmoniği, aksi takdirde temel salınım olarak adlandırılır, 50 Hz frekanslı sinüzoidal bir akımdır, ikinci harmonik, 100 Hz frekanslı sinüzoidal bir akımdır, üçüncü harmoniğin frekansı 150 Hz'dir, vb.
Bir harmonik sayısı, frekansının belirli bir karmaşık akımın frekansından kaç kat daha büyük olduğunu gösterir. Harmoniklerin sayısı arttıkça genlikleri genellikle azalır, ancak bu kuralın istisnaları vardır. Bazen bazı harmonikler tamamen yoktur, yani genlikleri sıfıra eşittir. Sadece ilk harmonik her zaman mevcuttur.
Pirinç. 2. Karmaşık alternatif akım ve harmonikleri
Örnek olarak, ŞEK. Şekil 2a, birinci ve ikinci harmoniklerden oluşan karmaşık akımın bir grafiğini ve bu harmoniklerin çizimlerini göstermektedir ve Şekil 2'de; 2, b, aynısı birinci ve üçüncü harmoniklerden oluşan akım için gösterilir. Bu grafiklerde, harmoniklerin eklenmesi ve karmaşık bir şekle sahip toplam akımın elde edilmesi, farklı zamanlarda akımları gösteren, işaretleri (artı ve eksi) dikkate alınarak dikey bölümler eklenerek yapılır.
Bazen karmaşık bir akım, harmoniklere ek olarak şunları da içerir: DC, yani sabit bir bileşen. Sabit frekans sıfır olduğundan, sabit bileşen sıfırıncı harmonik olarak adlandırılabilir.
Karmaşık bir akımın harmoniklerini bulmak zordur. Buna harmonik analizi adı verilen özel bir matematik bölümü ayrılmıştır... Ancak bazı işaretlere göre belirli harmoniklerin varlığı yargılanabilir. Örneğin, karmaşık bir akımın pozitif ve negatif yarım dalgaları aynı şekil ve maksimum değere sahipse, böyle bir akım yalnızca bir tek harmonik içerir.
Böyle bir akımın bir örneği, Şek. 2, b.Pozitif ve negatif yarım dalgalar şekil ve maksimum değer olarak birbirinden farklıysa (Şekil 2, a), bu, çift harmoniklerin varlığının bir işareti olarak işlev görür (bu durumda, tek harmonikler de olabilir).
Pirinç. 3. Osiloskop ekranında karmaşık alternatif akım
Karmaşık akımlar gibi alternatif gerilimler ve karmaşık şekilli EMF'ler, basit sinüzoidal bileşenlerin toplamı olarak gösterilebilir.
Karmaşık akımların harmoniğe ayrışmasının fiziksel anlamı ile ilgili olarak, söylenenler tekrar edilebilir. titreşimli akım, aynı zamanda karmaşık akımlar olarak da sınıflandırılmalıdır.
Doğrusal cihazlardan oluşan elektrik devrelerinde, karmaşık bir akımın hareketi her zaman bileşen akımlarının toplam hareketi olarak kabul edilebilir ve hesaplanabilir. Bununla birlikte, doğrusal olmayan cihazların varlığında, bir takım problemleri çözerken önemli hatalar verebildiğinden, bu yöntem daha sınırlı bir uygulamaya sahiptir.
Bu konuda ayrıca bakınız: Sinüzoidal olmayan akım devrelerinin hesaplanması