Voisiko joku vääntää rautalangasta, mitä on siniaalto. Tiedän, että se on sinifunktion kuvaajan muotoista aaltoa, mutta se ihmetyttää eniten, miksi se on juuri sinikäyrän muotoista?
Myös matemaattiset perustelut olisi mukava saada
Myös matemaattiset perustelut olisi mukava saada
Vastaukset 18
Vanhimmat
Pyöritetään polkupyörän etupyörää (napa origona). Venttiilin etäisyys x-akselista eli y noudattaa sini-käyrää ja etäisyys y-akselista eli x noudattaa cosini-käyrää.
y = r sin (wt)
x = r cos (wt)
wt on kulma, jossa t on aika ja w on pyörimisen kulmataajuus 2*pi*N, kun N on kierrosluku.
Poraa kolikon keskelle reikä. Laita se rautalanka (kitaran kieli) siitä läpi ja kiristä. Pyöräytä kolikko pyörimään niin, että se liikkuu samalla kieltä pitkin. Siniaalto on kolikon reunalla olevan pisteen liike yleisön suunnalta nähtynä.
Differentiaaliyhtälön
y'' a**2 y = 0
ratkaisu on
y(t)= A sin(at) Bcos(at)
A ja B määräytyvät alkuehdoista. Kyseessä on värähtelevän systeemin diffyhtälö, esim. heiluri.
OK, nämä selvensivät paljon. Miksi sitten on niin, että esim. pistorasiasta tuleva vaihtovirta ja vaikkapa radioaallot ovat sinimuotoisia?
Tepselisähkö tuotetaan pyörivällä generaattorilla ja radioaallot sähköisellä värähtelypiirillä, joka on analoginen vaikkapa mekaanisen heilurin kanssa.
Kiitoksia, elikkä radioaallot tuotetaan oskillaattorilla, joka värähtelee samaan tapaan kuin harmoninen värähteliä tuottaen siniaaltoa?
Oskillaattorissa synnytetään värähtelevä virta. Se johdetaan antenniin. Virran edestakainen värähtely merkitsee sitä, että elektronit ovat kiihtyvässä liikkeessä. Tällöin ne säteilevät osan energiastaan sähkömagneettisina aaltoina. Säteilyn taajuus on sama kuin värähtelijän taajuus.
"Kiitoksia, elikkä radioaallot tuotetaan oskillaattorilla, joka värähtelee samaan tapaan kuin harmoninen värähteliä tuottaen siniaaltoa?"
Kyllä.
Sähköverkon vaihtosähkö muodostetaan pyörivällä generaattorilla, pyörivä johdinsilmukka magneettikentässä tuottaa siniaallon muotoista jännitettä.
Myös värähtelevä kappale tai vaikkapa huilun ilmapatsas värähtelee sinimuotoisesti, mutta harmonisiin monikertoihin sekoittuessa aaltomuoto muuttuu.
Kiitokset vastauksista, taas olen hieman viisaampi
Kaikki aaltomuodot voidaan jakaa Fourier`n sarjakehitelmällä sinimuotoisiin komponentteihin.
Radioaalloista kerrottinkin jo edellä. Pistorasiasta tuli ennen tasavirtaa, mutta jo monia vuosia sitten siirryttiin sinimuotoiseen vaihtovirtaan.
Muutamia etuja: A) Vaihtovirta on muunnettavissa muuntajalla korkeajännitteiseksi ja käyttöpäässä taas toisella muuntajalla käyttöjännitteeksi. Näin säästetään pitkillä matkoilla valtavasti metallia, sillä johtimen kyky kuljettaa energiaa on suoraan verrannollinen jännitteseen. B) Tasavirta on onnettomuustapauksissa paljon vahingollisempaa kuin vaihtovirta.
Kolmivaihevirta ja oikosulkumoottori ovat kerrassaan mainio keksintö. Voidaan sanoa, että sähkö on tapa siirtää energiaa paikasta toiseen.
Ihan totta. Kolmivaihevirralla saadaan pyörivä magneettikenttä.
Porakone pyörii kyllä ihan yhdelläkin vaiheella.
Suomesta löytyy saari, joka "pyörii väärään suuntaan" tai pyöri ainakin vielä -80 luvulla. Kun Gyltön saarelle rakennettiin kolmevaihekaapeli joskus -30(?) luvulla, ei värijärjestyksellä ollut niin nokonuukaa. Sähkäreiden oli tapana katsoa, pyörikö moottori oikein ja jos ei, niin vaihdettiin kahden vaiheen paikka. Runkokaapeli oli alun perin väärin kytketty ja saarelle oli jo asennettu edellä kuvatulla metodilla niin paljon moottoreita, ettei kaikkien vaihtoa kannattanut tehdä. Niinpä Gyltön moottoreissa vaiheet piti kytkeä "väärin", jotta moottori pyörisi oikein.
Olipa aika huvittava legenda, joka varmaan asiaa tietämättömistä vaikuttaa ihan oikealta.
Kolmivaihe virralla ei ole mitään oikeaa järjestystä ja kentän pyörintäsuunta muutetaan kahta vaihetta vaihtamalla jokaisessa paikassa.
Mutta tarina oli ihan hyvä, noin vitsinä.
Mitähän sää yrität selittää... pyörii väärinpäin vaikka moottoreista katsottu että pyörii oikeinpäin...?
Kolmivaihemoottorin saa toimimaan myös generaattorina.
http://www.elepal.fi/antennit/moottori/generator.html