Corrents alterns complexos

A més dels senzills, és a dir. corrents alterns sinusoïdalsSovint es troben corrents complexos, en els quals la gràfica del canvi de corrent al llarg del temps no és una sinusoide, sinó una corba més complexa. En altres paraules, per a aquests corrents la llei de variació del corrent amb el temps és més complicada que per a un simple corrent sinusoïdal. Un exemple d'aquest corrent es mostra a la fig. 1.

L'estudi d'aquests corrents es basa en el fet que qualsevol corrent complex no sinusoïdal es pot considerar que consisteix en diversos corrents sinusoïdals simples, les amplituds dels quals són diferents i les freqüències són un nombre sencer de vegades més grans que la freqüència d'un donat un corrent complex. Aquesta descomposició d'un corrent complex en una sèrie de corrents simples és important, perquè en molts casos l'estudi d'un corrent complex es pot reduir a la consideració de corrents simples per als quals s'han derivat totes les lleis bàsiques de l'enginyeria elèctrica.

Arròs. 1. Corrent complex no sinusoïdal

S'anomenen corrents sinusoïdals simples que formen harmònics de corrent complexos i es numeren en ordre ascendent de la seva freqüència.Per exemple, si un corrent complex té una freqüència de 50 Hz, aleshores el seu primer harmònic, també anomenat oscil·lació fonamental, és un corrent sinusoïdal amb una freqüència de 50 Hz, el segon harmònic és un corrent sinusoïdal amb una freqüència de 100 Hz, el tercer harmònic té una freqüència de 150 Hz, i així successivament.

Un nombre harmònic indica quantes vegades la seva freqüència és més gran que la freqüència d'un determinat corrent complex. A mesura que augmenta el nombre d'harmònics, les seves amplituds solen disminuir, però hi ha excepcions a aquesta regla. De vegades alguns harmònics estan completament absents, és a dir, les seves amplituds són iguals a zero. Només el primer harmònic està sempre present.

Arròs. 2. Corrent altern complex i els seus harmònics

Com a exemple, la FIG. La figura 2a mostra una gràfica de corrent complex que consisteix en el primer i el segon harmònic i els diagrames d'aquests harmònics, i a la fig. 2, b, el mateix es mostra per al corrent format pels harmònics primer i tercer. En aquests gràfics, la suma d'harmònics i l'obtenció del corrent total amb una forma complexa es fa afegint segments verticals que representen corrents en diferents moments, tenint en compte els seus signes (més i menys).

De vegades, un corrent complex, a més dels harmònics, també inclou D.C., és a dir, un component constant. Com que la freqüència constant és zero, la component constant es pot anomenar harmònic zero.

És difícil trobar els harmònics d'un corrent complex. A això es dedica una secció especial de matemàtiques anomenada anàlisi harmònic... No obstant això, segons alguns signes, es pot jutjar la presència de certs harmònics. Per exemple, si les semiones positives i negatives d'un corrent complex tenen la mateixa forma i valor màxim, llavors aquest corrent només conté un harmònic senar.

Un exemple d'aquest corrent es dóna a la fig. 2, b.Si les semiones positives i negatives difereixen entre si en forma i valor màxim (Fig. 2, a), això serveix com a senyal de la presència d'harmònics parells (en aquest cas, també hi pot haver harmònics senars).

Arròs. 3. Corrent altern complex a la pantalla de l'oscil·loscopi

Els voltatges alterns i els CEM de forma complexa, com ara els corrents complexos, es poden representar com una suma de components sinusoïdals simples.

Pel que fa al significat físic de la descomposició de corrents complexos en harmònics, es pot repetir el que s'ha dit. corrent pulsante, que també s'han de classificar com a corrents complexos.

En els circuits elèctrics formats per dispositius lineals, l'acció d'un corrent complex sempre es pot considerar i calcular com l'acció total dels seus corrents components. Tanmateix, en presència de dispositius no lineals, aquest mètode té una aplicació més limitada, ja que pot donar errors significatius a l'hora de resoldre una sèrie de problemes.

Veure també sobre aquest tema: Càlcul de circuits de corrent no sinusoïdal