Střídavý proud

Střídavý proud, též AC (alternating current), symbol ∿, je termín označující elektrický proud, jehož směr se v čase mění[1], na rozdíl od stejnosměrného proudu DC (direct current), který protéká obvodem stále stejným směrem, i když jeho velikost může být proměnná.

Alternating current on a 'scope
Křivka střídavého proudu

Průběh střídavého proudu

Střídavý proud může mít periodický nebo neperiodický průběh.

  • periodický průběh - okamžité hodnoty proudu se po určité době, označované jako perioda, znovu opakují (například proud v rozvodné síti)
  • neperiodický průběh - hodnoty okamžitého proudu jsou v čase náhodné (takový charakter má například šum, nebo záznam lidské řeči)

Speciálním periodickým průběhem střídavého proudu je tzv. harmonický střídavý proud. Okamžitá hodnota harmonického střídavého proudu se v čase mění podle funkce sinus:

,

Harmonický střídavý proud prochází obvodem s lineární zátěží (odpor, indukčnost, kapacita) při napájení ze zdroje harmonického střídavého napětí:

,

kde Im je amplituda střídavého proudu, Um amplituda střídavého napětí, ω je úhlová frekvence, φ0 je počáteční fáze střídavého napětí, φ je fázový posuv mezi napětím a proudem (často se zkráceně mluví o fázi).

Střídavý proud může mít libovolný obecný průběh např. trojúhelníkový, pilový, obdélníkový, impulsní apod., ale každý periodický střídavý signál můžeme pomocí Fourierovy transformace převést na řadu harmonických sinusových signálů, to znamená že můžeme na tento průběh pohlížet jako na součet sinusových průběhů o různých frekvencích a amplitudách.

Obvody střídavého proudu a napětí

Pokud v konstantním magnetickém poli rovnoměrně otáčíme cívkou (osa otáčení je kolmá na osu cívky i na siločáry pole), pak se na jejích vývodech indukuje harmonické střídavé napětí.

Pokud předpokládáme pasivní lineární zátěž, pak střídavý proud a střídavé napětí v jednom obvodu mají stejnou frekvenci, ale podle charakteru zátěže má proud vůči napětí různý fázový posuv. Na součástkách s kapacitou (kondenzátor) má proud proti napětí fázový předstih, na součástkách s indukčností (cívka) má proud proti napětí fázové zpoždění (viz též RLC obvody). Součástky pouze s elektrickým odporem (rezistor) nevytvářejí žádný fázový posuv – napětí a proud jsou ve fázi.

Lineární zátěž je ve střídavém obvodu charakterizována svou impedancí. Velikost impedance závisí vedle rezistence též na zdánlivých odporech (induktivní reaktanci, kapacitní reaktanci) jednotlivých součástek proti průchodu střídavého proudu.

Velikost střídavých veličin

Velikost střídavého proudu je obtížné vyjádřit jediným číslem, protože jeho hodnota se neustále mění v čase. Proto zavádíme několik různých odlišně definovaných hodnot:

  • Imax je špičkový proud, nejvyšší hodnota proudu, která se v daném průběhu vyskytuje
  • I'ef' je efektivní hodnota proudu, v silových střídavých obvodech jde o nejčastěji udávanou hodnotu. Pokud není specifikováno o jakou hodnotu se jedná, je myšlena hodnota efektivní. Efektivní hodnota je definována jako velikost stejnosměrného proudu, který by při průchodu rezistorem vyvolal stejný tepelný účinek. Z matematického hlediska jde o kvadratický průměr hodnot uceleného počtu period. Pro sinusový průběh platí tyto vztahy:

Ief = 1/√2 . Imax ≈ 0,7072. Imax

Imax = √2 . Ief ≈ 1,4142. Ief

  • Istřstřední absolutní hodnota proudu. Je to střední hodnota absolutních hodnot proudu:

Jde o hodnotu ustáleného stejnosměrného proudu, při které projde vodičem za jednu periodu stejný elektrický náboj jako u proudu střídavého (uvažují se zde ovšem absolutní hodnoty). Střední hodnota je vlastně proud naměřený stejnosměrným ampérmetrem, za předpokladu dvoucestného usměrnění např. Grätzovým můstkem. Některé levnější měřicí přístroje proto měří místo Ief hodnotu Istř , což je mnohem jednodušší, a pak ji násobí konstantou 1,1107. To může být zdrojem systematických chyb při měření neharmonických průběhů. Přístroje umožňující měřit skutečnou efektivní hodnotu libovolných střídavých průběhů se pak označuji true RMS.Vztah Istř k ostatním napětím:

Istř = 2 Imax / π = 0,6366 Imax

Imax = π . Istř / 2 = 1,5708 Istř

Istř = √8 Ief / π = 0,9003 Ief

Ief = π . Istř / √8 = 1,1107 Istř

Výkon střídavého proudu

Kvůli neustále se měnící okamžité hodnotě střídavého proudu a napětí se mění také elektrický výkon. Průměrný elektrický výkon střídavého proudu (harmonický průběh) lze vypočítat:

,

kde U a I jsou efektivní hodnoty střídavého proudu a napětí, φ je fázový posuv mezi proudem a napětím, člen cos φ se nazývá účiník. Pozor platí pouze u sinových průběhů!

Efektivní hodnoty střídavého proudu a napětí jsou hodnoty takového stejnosměrného proudu a napětí, jehož výkon by byl stejný jako je výkon daného střídavého proudu a napětí. Velikost efektivní hodnoty střídavého proudu a napětí s harmonickým průběhem je

,
,

kde Im je amplituda střídavého proudu a Um je amplituda střídavého napětí.

Výroba střídavého proudu

Střídavý proud vzniká elektromagnetickou indukcí v generátoru, nazývaném alternátor. Frekvence otáčení rotoru v generátoru určuje frekvenci střídavého proudu. Jestliže se otáčení rotoru děje se stálou úhlovou rychlostí, pak vzniklý střídavý proud má harmonický průběh.

Dvoufázová soustava

Předchůdce třífázové soustavy, zůstává v provozu ve Philadelphii

Trojfázová soustava

Trojúhelník
Zapojení 3F soustavy do trojúhelníku
Hvězda
Zapojení 3F soustavy do hvězdy bez vyvedeného středního vodiče

Střídavý elektrický proud se vyrábí pomocí synchronních generátorů (alternátorů), které obsahují u dvoupólových strojů tři cívky navzájem otočené o 120 stupňů. Střídavé napětí, vznikající v takovém generátoru se nazývá trojfázové napětí nebo také třífázové napětí. Cívky generátoru mohou být zapojeny do hvězdy nebo trojúhelníku, takže generátor má pak tři vývody, které nazýváme fáze. Každá ze tří fází má průběh napětí proti sousedním fázím fázově posunut o 120 stupňů elektrických. Všechny alternátory veřejné elektrické sítě pracují navzájem synchronně s jmenovitou frekvencí 50 Hz v Evropě nebo 60 Hz v USA.

Při zapojení cívek do hvězdy vznikne kromě tří fází ještě vodič s nulovým elektrickým potenciálem, který se nazývá střední pracovní vodič (v žargonu nulák, jedná se o tzv. střed sítě). Elektrické napětí mezi středním pracovním vodičem a druhou svorkou cívky se nazývá fázové napětí, napětí měřené mezi dvěma libovolnými fázemi (vzniklé díky vzájemnému fázovému posunu o 120 stupňů) se nazývá sdružené napětí případně mezifázové napětí. Pro harmonický průběh platí podle cosinové věty:

.

Velkou výhodou třífázové soustavy je, že při lineární a symetrické (tj. ve všech třech fázích stejné) zátěži je z generátoru v každém okamžiku periody odebírán konstantní výkon, takže na něm nevznikají momentové rázy.

Výhody a nevýhody použití harmonických střídavých napětí a proudů

Střídavý proud se používá kvůli snadnější výrobě v elektrárnách, dálkovému přenosu a v neposlední řadě kvůli snadnějšímu vypínání. Snížení přenosových ztrát se dosahuje především transformací elektrického napětí na vysoké napětí nebo velmi vysoké napětí (vyšší intenzita elektrického pole) a nízký proud (nižší magnetická indukce), čímž se snižují provozní ztráty vzniklé zahříváním elektrického vedení vlivem elektromagnetické indukce. Vyšší střídavé napětí přináší také pořizovací úspory na průřezech vodičů, tedy především na mědi, a následných lehčích nosných konstrukcích vedení i dalších zařízení. Transformace napětí se provádí pomocí elektrických transformátorů napětí.

Výhody střídavého proudu

Zásadní výhodou střídavého proudu je, ve srovnání se stejnosměrným proudem, jeho mnohem jednodušší průmyslová výroba a distribuce:

  • jednoduché (skokově přepínané) zvyšování a snižování napětí pomocí transformátorů.
  • vzhledem k tomu, že proud prochází nulou každou půlperiodu, vycházejí přístroje určené k vypínání (vypínače a stykače) a ochraně (pojistky, jističe a chrániče) silových obvodů střídavého proudu konstrukčně mnohem menší.
  • generátory střídavého proudu, na rozdíl od stejnosměrných dynam, nepoužívají komutátory (mechanické střídače), takže jsou jednodušší z hlediska výroby i údržby.

V oblasti distribuce se ale stejnosměrný proud výjimečně používá také, a sice pro masivní dálkové vedení 750 kV odlehlými a nepřístupnými oblastmi divočiny, případně i pod hladinou moře, kde je pak potřeba jen jediný vodič, který může být i v supravodivém provedení.

Nevýhody střídavého proudu

Hlavní nevýhody střídavého proudu ve srovnání se stejnosměrným:

  • složitější rekuperace (vracení energie do sítě) – tento problém je zmírněn nástupem pokročilé polovodičové techniky (aplikace elektronických střídačů)
  • nutnost plně synchronizovat všechny elektrické generátory v celé síti
  • nutnost vyvažovat nejen toky samotného činného výkonu, ale i jalového
  • podstatný vliv rozložených liniových parametrů vedení, jako parazitní indukčnost a kapacita

Důvody střídavého elektrického napájení

Střídavá forma elektrické energie je vhodná pro její přenos z důvodů:

  • podstatného snížení ztrát na vedení,
  • podstatného snížení pořizovacích nákladů na dálkové rozvody,

obojí snížením velikosti přenášeného střídavého proudu.

Transformace při rozvodu

Po zvýšení, pro účely přenosu elektrické energie, se velmi vysoké napětí - tzv. nadřazená soutava (VVN) (v ČR o napětí 110 kV, 220 kV a 400 kV) opět snižuje v rozvodnách VVN/VN a transformovnách na vysoké napětí (VN), to se pak dále snižuje v distribučních transformátorech na nízké napětí (NN) s efektivní hodnotou mezifázového sdruženého napětí definovanou na přesně 400 V, resp. 0,4 kV, s mezními tolerancemi +5 % −10 %.

Zápis na transformovně pak může být například:

VN/NN: 3× 22/0,4 kV, 50 Hz

Díky n-násobnému snížení napětí je v síti NN pro přenos stejného výkonu nutno přenášet adekvátně zvýšený proud, tedy při dodržení stejné proudové hustoty je potřeba n× krát větší průřez vodičů a jemu odpovídající vyšší množství vodivého materiálu v kabelech.

Trojfázový rozvod

Pro elektromotory, pro točivé elektrické stroje obecně, je přirozené používat trojfázový rozvod, díky kterému pak v prostoru může vznikat točivé elektromagnetické pole. Trojfázový stroj totiž pro vytvoření točivého elektromagnetického pole nepotřebuje "nulák", který navíc dokonce ani nemusí existovat.

Výroba

Při výrobě elektrické energie v elektrárnách mohou mít generátory (alternátory) svá vlastní jmenovitá napětí, třeba 3 kV, a do standardizované sítě VN se připojují přifázované a přes přesně nastavené odbočky transformátorů. Po zvýšení, pro účely přenosu, se velmi vysoké napětí (VVN) opět snižuje v rozvodnách a transformovnách na vysoké napětí (VN).

Rozvody v zahraničí

V Evropě se používá sjednocená rozvodná síť o frekvenci 50 Hz, naproti tomu například v Severní Americe se v domácnostech používá elektrický rozvod o fázovém napětí 120 V při frekvenci 60 Hz, navíc s jinak definovanou neutrální zemí: Mimo střední vodič.

Jednofázový rozvod

Pro použití v domácnostech se však používá spíše jednofázové napájení s efektivní hodnotou fázového napětí cca 230 V proti zemi. Jeho hodnota vyplývá právě z hodnoty 400 V, kdy sdružené napětí mezi fázory rotujícími v rovnostranném trojúhelníku jednoznačně určuje hodnotu mezi vrcholem a středem umělé země. Fázové napětí pak lze vypočítat z kosinové věty: Fázové napětí vyplývá ze sdruženého zmenšeného odmocninou čísla 3, cca 1,73.

Rozvody v domácnostech

V bytovém rozvodu je předepsáno vytvořit několik navzájem nezávislých napájecích obvodů (zásuvky, světla, elektrický sporák, automatická pračka), každý zvlášť. Ty je vhodné připojovat z důvodů rovnoměrnějšího zatížení každý k jiné fázi rozvodné sítě.

Napájení drobné elektroniky

V převážné většině spotřební elektroniky (počítač, rozhlas apod.) se používá bezpečné malé (MN) stejnosměrné napětí, které se typicky vytváří buď pomocí domácích transformátorků (adaptérů) s usměrňovači nebo pomocí spínaných zdrojů. Tyto spotřebiče tedy mohou být napájeny i z jiných zdrojů stejnosměrného napětí, jako jsou (auto)baterie, suché články, dynama, fotovoltaické články apod.

Použití střídavého proudu

Střídavý proud se používá v běžných domácích elektrických spotřebičích (žárovka, zářivka, spotřebiče používající elektromotor, elektrická topidla apod.).

V trakci

Zvláštní kapitolu tvoří speciální typy trakčního napájení v dopravě, kde se kromě stejnosměrného napájení trakčních vozidel (lokomotiv, trolejbusů, vozů metra či tramvají) používá běžná frekvence 50 Hz při speciálním zapojení fází střídavého napájení.

V některých zemích, např. v Německu, Rakousku a Švýcarsku, železnice používá třetinová frekvence 16Hz (16,6Hz). Tato frekvence byla zvolena pro možnost jednoduchého odvození od frekvence 50 Hz v rotačních měničích. V současnosti je pro tyto napájecí sítě normována frekvence 16,7 Hz.

V průmyslu

Další typy speciálního použití střídavého proudu lze najít v průmyslu: Kupř. v hutnictví se běžně používají obloukové pece s běžnou frekvencí 50 Hz, které jsou jedny z největších spotřebičů zapojených do sítě vůbec.

Početně nejvýznamnější a nejsilnější skupinu elektrospotřebičů v průmyslu tvoří třífázové asynchronní motory, které pohání naprostou většinu běžných průmyslových strojních mechanismů.

Palubní sítě

Střídavý proud je používán i v palubních sítích některých dopravních prostředků (letadla, lodě). V těchto případech je obvykle používáno střídavé napájení s vyšší frekvencí (typicky 400 Hz) pro snížení ztrát a zmenšení rozměrů a hmotnosti transformátorů.

Označení střídavého proudu

Ve schématech elektrických obvodů se střídavý proud označuje vlnovkou ~. Anglická zkratka střídavého proudu je AC (alternating current).

Odkazy

Reference

  1. NEČÁSEK, Sláva. Radiotechnika do kapsy. Praha 1: SNTL, 1981. Kapitola Základní elektrotechnické vztahy, s. 16.

Související články

Externí odkazy

Alternátor

Alternátor je typ elektrického generátoru, stroj měnínící točivou mechanickou energii na střídavý elektrický proud. Přeměňuje kinetickou energii (pohybovou energii) rotačního pohybu na energii elektrickou ve formě střídavého proudu a střídavého napětí, čímž se liší od dynama generující proud stejnosměrný. Výstupní střídavý proud (a odpovídající střídavé napětí) může být jednofázový nebo vícefázový (nejčastěji třífázový). Alternátor pracuje na principu elektromagnetické indukce – ve vodiči je indukováno napětí, pokud se vodič a magnetické pole vůči sobě pohybují.

Diak

Diak (z anglického diode for alternating current (DIAC) = dioda pro střídavý proud) je nelineární polovodičový spínací prvek se symetrickou VA charakteristikou. Do průrazného napětí (většinou okolo 30 V) je prakticky nevodivý. Při dosažení průrazného napětí, díky lavinovému průrazu, dojde ke zvýšení vodivosti a skokovému snížení úbytku napětí na diaku o jednotky voltu. K nevodivosti dojde snížením proudu pod přídržnou hodnotu, typicky reverzací napětí. Proud diakem, jak vybíjecí, tak i přídržný musí být omezen sériovým odporem.

Elektrický generátor

Elektrický generátor je elektrický stroj, sloužící k přeměně jiných druhů energie na energii elektrickou.

Nejčastěji se jedná o rotační respektive točivé stroje, které využívají točivého magnetického pole a cívek, ve kterých se indukuje elektrické napětí. Tyto stroje se používají jako generátory nejvíce, jelikož mohou být dimenzované na velmi velké výkony a navíc jejich účinnost je dobrá. Skládají se z rotoru a statoru, kdy obyčejně rotor vytváří točivé magnetické pole a ve statoru jsou umístěny cívky, ve kterých se indukuje elektrické napětí.

Elektrický proud

Elektrický proud je uspořádaný pohyb nosičů elektrického náboje. Stejnojmenná fyzikální veličina, obvykle označovaná I, a její jednotka je ampér (A), vyjadřuje množství elektrického náboje prošlého za jednotku času daným průřezem.

V úvahách se často používá dohodnutý směr toku proudu, který je od kladného pólu zdroje přes spotřebič k zápornému pólu zdroje. Tento dohodnutý směr je opačný než skutečný směr toku elektronů ve vodiči.

Proud v elektrických rozvodech může být stejnosměrný (značí se ss, anglicky DC – direct current) nebo střídavý (značí se stř., anglicky AC – alternating current), jehož směr toku i okamžitá velikost se v čase cyklicky mění. Střídavý proud může mít harmonický nebo obecný průběh. Časový průběh proudu s harmonickým průběhem má tvar sinusoidy.

Elektrický proud je veličina vhodná pro popis zdrojů magnetického pole.

Elektrický stroj

Elektrické stroje jsou strojní elektromechanická zařízení, sloužící k přeměně elektrické energie na mechanickou (případně opačně), nebo elektrické energie opět na elektrickou, ale s jinými parametry.

Elektrické stroje vždy pracují na principu elektromagnetické indukce.

Elektřina

Elektřina je definována jako souhrn projevů elektrostatického pole (z nichž mezi prvními byly silové účinky vyvolané třením izolantů a následná polarizace látek) a elektrodynamických jevů včetně elektromagnetismu.

Jevy spojené s elektřinou i magnetismem se nazývají elektromagnetismus. Technický obor zabývající se elektřinou se nazývá elektrotechnika.

Ve spisovné i obecné češtině slovo označuje specifické jevy vyvolané působením elektrického náboje a elektromagnetického pole - např. elektrický proud, elektrické napětí, elektrickou energii ap.Jako elektřina se označuje také energetická komodita (fyzikální podstatou se jedná zpravidla o elektrickou energii). V tomto smyslu se pak hovoří o výrobě, distribuci a spotřebě elektřiny, o obchodu s elektřinou apod.

Hradlový závěr

Hradlový závěr (též hradlová vložka) je elektromechanická součástka tvořící součást elektromechanického železničního zabezpečovacího zařízení. Umožňuje bezpečný přenos jednobitové informace elektrickou cestou a převod této elektrické informace na mechanické vazby dalších prvků zabezpečovacího zařízení. Hradlový závěr vynalezl v roce 1870 německý elektrotechnik Carl Frischen.

Komutátor (elektrotechnika)

Komutátor je mechanický rotační usměrňovač (respektive mechanický rotační přepínač), který je používán zejména u elektrických stejnosměrných strojů.

Zajišťuje přepínání směru proudu vedeného do rotorových cívek tak, aby byla napájena vždy cívka pod aktivním pólem a byla dosažena co největší účinnost stroje.

Komutátor bývá částí jak u stejnosměrných rotačních elektrických strojů (stejnosměrný motor, dynamo), tak i u univerzálních motorků fungujících na stejnosměrný i střídavý proud (ve vrtačkách, mixérech atd.). Je umístěn vždy na rotoru stroje, skládá se z řady vzájemně izolovaných vodivých lamel, na něž doléhají kartáče (obvykle grafitové, nazývané proto uhlíky).

Lokomotiva 209

Lokomotiva řady 209 byla elektrická lokomotiva na střídavý proud určená pro posun. Vznikla modernizací jednoho stroje řady 210 plzeňskou firmou Škoda v roce 1990 (tovární typ Škoda 51Em).

Lokomotiva 240

Lokomotiva řady 240 (do roku 1987 S 499.0) je elektrická lokomotiva na střídavý proud určená pro osobní i nákladní dopravu. Konstrukčně navazuje na starší řadu 230 (S 489.0), přičemž byla zvýšena maximální rychlost na 120 km/h a provedeny další úpravy. Vyráběla ji plzeňská firma Škoda v letech 1968–1970 pod továrním označením Škoda 47E.

Lokomotiva 340

Lokomotiva řady 340 je dvoufrekvenční elektrická lokomotiva na střídavý proud určená pro osobní i nákladní dopravu přes elektrizované hraniční přechody do Rakouska. Lokomotivy vznikly přestavbou starší řady 240, provedenou firmou Škoda Dopravní Technika (tovární typ 47Em). Vyrobeny byly celkem tři kusy, které po roce 2007 přešly do stavu nákladního dopravce ČD Cargo. V současnosti (2017) zajišťují přetahy nákladních vlaků v úsecích Horní Dvořiště – Summerau a České Velenice – Gmünd, případně vozí nákladní vlaky v jejich okolí.

Lokomotiva S 699.0

Lokomotiva řady S 699.0 (tovární typ Škoda 32E) byla vyrobena v roce 1963 v počtu jediného kusu. Stalo se tak v plzeňských Škodových závodech, tehdy zvaných Závody V. I. Lenina v Plzni.

Jde o první lokomotivu na světě s laminátovou karosérií. Rovněž to bylo poprvé, co se na projektu železničního stroje v Československu podílel výtvarník-designer, a to prof. Otakar Diblík z VŠUP Praha. S délkou 20 000 mm přes nárazníky a váhou 126 tun patří 32 E mezi největší a nejtěžší československé lokomotivy. Zároveň se stala v době svého vzniku nejvýkonnější škodováckou lokomotivu s trvalým výkonem 4620 kW.

Pojezd tvoří dva třínápravové podvozky, u nichž jsou použity ocelové šroubové válcovité ocelové pružiny. V každém podvozku jsou uloženy tři stejnosměrné sériové trakční motory, pohánějící nápravy ozubeným převodem. Lokomotiva již měla také křemíkové diodové usměrňovače, elektrodynamickou brzdu a další novinky. Střídavý proud 25 kV 50 Hz byl přiváděn do transformátoru s regulací na straně vysokého napětí. Z něj byl proud usměrňován v trakčním usměrňovači, který byl vždy po jednom pro každý podvozek. Jeden trakční sériový stejnosměrný motor měl trvalý výkon 770 kW, takže se jednalo o velmi výkonnou lokomotivu. Novinkou bylo také instalování krokového řízení s řídícím segmentem místo řídícího kola podle čs. patentu a zařízení pro automatický rozjezd.

Z bran plzeňské Škodovky vyjela lokomotiva S 699.001 dne 28. prosince 1963 pod továrním označením 32 E s výrobním číslem 4804. Bylo s ní uvažováno pro dopravu osobních i nákladních vlaků. Lokomotiva byla zkoušena na trati Plzeň-Horažďovice předměstí. ČSD řadu S 699.0 však nakonec neobjednaly. Pro tratě, které byly v té době elektrizovány střídavou soustavou byla poněkud předimenzovaná a v některých úsecích s oblouky o malých poloměrech nevyhovovala svými třínápravovými podvozky. Proto daly ČSD na těchto tratích přednost čtyřnápravovým strojům S 489.0, pro něž byla lokomotiva S 699.001 přímým vzorem. Koncem června 1965 byla lokomotiva 32 E zkoušena na náročné trati Bulharských železnic Gorna Orjachovica–Ruse. Po svém návratu do Škody Plzeň byla vystavována na podzimním brněnském strojírenském veletrhu. 12. 12. 1965 byla prodána pro potřeby Železničního zkušebního okruhu v Cerhenicích.

V letech 1966-1967 byla pro potřeby ŽZO rekonstruována. Byly jí instalovány nové podvozky se změněným převodem na poměr 2,18, čímž se zvýšila maximální rychlost lokomotivy na 160 km/h. Rovněž byl zvýšen celkový trvalý výkon na 4 920 kW.

Vnějších změn na lokomotivě za dobu jejího provozu nebylo provedeno mnoho. Kromě krytů patek nárazníků a táhlového ústrojí, bylo ještě na čelech dodatečně instalováno podokenní madlo. Původní červeno-bílý nátěr s černým podélným pruhem byl v Kolíně zřejmě v souvislosti s přípravou na vystavení na veletrhu změněn na schéma, podle kterého byly natírány později vyráběné čtyřnápravové „laminátky“, tedy kombinaci červeno-žluto-šedou.

Používala se při chodových zkouškách osobních a nákladních vozů i hnacích vozidel na okruhu ve Velimi. 21. 1. 1981 se lokomotiva při jízdách na malém okruhu vzňala. Nikdy potom už nebyla opravena do provozuschopného stavu. V letech 1981–1991 byla sporadicky využívána na zkušebním okruhu jako mrtvá zátěž.

V roce 1991 byla odeslána do depa v Brně-Maloměřicích. Tam byla odstavena až do roku 1998, kdy byla přetažena do areálu Škody Plzeň. Tady pak čekala dalších dvanáct let na svou renovaci, kterou provedlo až Techmania Science Center, jež jí do svých expozic uvedlo spolu s lokomotivou Škoda 2ELo v rámci rekonstrukce technických památek, na něž poskytl finance operační program ROP Jihozápad.

Nikola Tesla

Nikola Tesla (10. července 1856, Smiljan, Rakouské císařství – 7. ledna 1943, New York) byl srbský vynálezce, fyzik a konstruktér elektrických strojů, zařízení a přístrojů, dlouhodobě žijící v Americe. Mimo jiné vynalezl asynchronní motor a jeho práce formovaly základ moderních systémů na vícefázový střídavý proud. Po předvedení bezdrátové telekomunikace v roce 1893 a po vítězství v tzv. „válce proudů“ proti Thomasi A. Edisonovi byl všeobecně respektován jako nejvýznamnější americký elektrotechnický inženýr. Jeho práce daly základ moderní elektrotechnice a mnoho jeho objevů mělo zásadní význam pro budoucnost.

Přestože byl Tesla velmi plodný vynálezce, neměl výraznější podnikatelské schopnosti, či ambice, a často se kvůli svým experimentům a projektům zadlužoval. Měl také potíže s uznáváním svých patentů, přičemž se dostával do konfliktů s jinými vynálezci a podnikateli, především s Edisonem a s Marconim. Později se zabýval vizionářskými a v důsledku potenciálně převratnými, ale podle jeho sponzorů, především J. P. Morgana, málo výdělečnými projekty. Kvůli všem těmto faktorům se dostal do finančních problémů, uchýlil se do ústraní a zemřel poměrně chudý a zapomenutý.

Periodický děj

Periodický děj je děj, který se ve sledované době vždy po nějakém čase neustále opakuje.

Nejkratší doba, za kterou dochází při periodickém ději k opakování stejného stavu, se nazývá perioda a obvykle značí T. Počet opakování stejného stavu za časovou jednotku je frekvence nebo–li kmitočet, obvykle se značí f.

Periodické děje jsou běžné v neživé přírodě. Již mechanické pohyby jako rotace nebo oběhy těles kolem silového centra (oběhy vesmírných těles) lze nahlížet jako periodické. Mnoho fyzikálních jevů se projevuje jako kmitání nebo vlnění, což jsou typické periodické děje. Nejedná se jen o mechanické kmitání a vlnění, ale i zvuk v akustice, v elektromagnetismu a jeho technických aplikacích pak např. střídavý proud a elektromagnetické vlny a v optice světlo). Periodické děje byly popsány i v chemii (Bělousovova-Žabotinského reakce).

Děje blízké periodickým (kvaziperiodické děje) jsou běžné i v živé přírodě (tep, cirkadiánní rytmy apod.)

Proud

Proud může znamenat:

v přírodních vědáchproud (tekutina) – fyzikální tok tekutin – kapalin, případně plynů

mořský proud – pohybující se masa mořské vody

geostrofický proud – otáčivý proud

turbiditní proud – dnový vodní proud obsahující sedimentární materiál

výčasový proud, slapový proud – proud vody vyvolaný slapy (přílivový a odlivový proud)

zpětný proud, trhlinový proud – proud odvádějící vody příboje

vzdušný proud

konvektivní proud – vertikální vzdušný proud (updraft či downdraft)

elektrický proud – uspořádaný pohyb elektricky nabitých částic

střídavý proud

stejnosměrný proud

bludný proud – elektrický proud uzavíraný zemí

proud nakrátko – elektrický proud točivého elektrického stroje po připojení do sítě se zabrzděným rotorem

proud naprázdno – elektrický proud odebíraný nezatíženým elektrickým strojem

telurický proud – přirozený elektrický proud pod povrchem Země

neutronový proud, neutronové záření – vyzáření neutronu

datový proud – tok dat v informatice (anglicky stream)

standardní proudy – předem nastavené vstupní a výstupní kanály mezi programem a jeho okolím

transpirační proud – v biologii rostlinv rozhlasovém vysíláníproud hudby a slova, tzv. proudové vysílání (zástupcem tohoto stylu je např. Radiožurnál)přeneseně v dalších oblastechsvazek tenkých předmětů připomínající proud vody – např. proud vlasů (pramínek)

myšlenkový proud – zpravidla větší shluk názorů vykazujících společné rysy

proud vědomí – literární technika

hlavní proud, mainstream – hlavní a populární styly v uměnívlastní jména a zkratkyProud (noviny) – někdejší litoměřické okresní noviny

PROUD – Platforma pro rovnoprávnost, uznání a diverzitu, zapsaný spolek

Proud Like a God – debutové album skupiny Guano Apes

Stejnosměrný proud

Stejnosměrný elektrický proud, zkráceně označovaný ss nebo DC (anglicky direct current), je elektrický proud, který protéká obvodem stále stejným směrem, na rozdíl od proudu střídavého.

Synchronní stroj

Synchronní stroj je točivý elektrický stroj, pracující obvykle na třífázový střídavý proud. Je charakterizován tím, že jeho rotor se otáčí přesně synchronně s točivým polem statoru.

Vlnovka

Vlnovka neboli tilda (~) je grafém, který má několik funkcí.

V běžném použití vyjadřuje odhad, např. „za ~30 minut“ můžeme číst: přibližně za 30 minut.

V matematice nebo při běžném použití v textu jako samostatný znak vyjadřuje odhad; můžeme ji číst jako „přibližně“. Relaci mezi dvěma výrazy, např. x ~ y, čteme „x je řádově stejné jako y“. Existuje v několika variacích, např. dvojitá vlnovka (≈) vyjadřuje relaci „přibližně stejné jako…“, trojitá (≋) značí kongruenci.

Ve fyzice vyjadřuje střídavý proud.

V logice a zejména u některých programovacích jazyků se používá jako unární operátor logické nebo bitové negace, jako bitový doplněk, tedy jako bitová operace pro převrácení všech bitů v bajtu najednou, právě s prefixovým operátorem ~x (např. v jazyku C). V některých programovacích jazycích (C++, C#, Java atd.) se používá pro označení destruktoru třídy: ~NázevTřídy.

V některých operačních systémech typu Unix značí ~ domovský adresář daného uživatele. V OS Windows 95 a vyšších je ~ použit jako zkratka mapující zpětnou kompatibilitu systému MS-DOS, který rozlišoval maximálně 8 znaků pro jméno a 3 znaky pro příponu souboru, např. adresář Program Files se jeví jako PROGRA~1.

V některých jazycích je tilda používána jako diakritické znaménko ( ˜ ) umístěné nad písmenem. Označuje tak změnu ve výslovnosti, jako např. nazalizaci. Používá se například ve španělštině k označení palatalizovaného n (ñ), v portugalštině k označení nosovek (ã, ẽ, ĩ, õ, ũ) nebo v estonštině a dalších baltofinských jazycích k vyjádření samohlásky [ɤ] psané jako õ.

Své uplatnění má ale i v jiných jazycích a fonetických abecedách, např. ve vietnamštině nebo mezinárodní fonetické abecedě. V japonštině se používá protáhlá verze vlnovky (⁓) pro fonetické prodloužení dané slabiky a jako symbol pro sarkasmus.

Ve výkladových slovnících je používána jako substituce vykládaného pojmu.

Její ASCII kód je 126 (U+007E), kód malé vlnovky je U+02DC, kód obrácené vlnovky U+223D.

Válka proudů

Válka proudů byl obchodní konflikt a technologický spor, který se odehrával ve Spojených státech amerických koncem 80. a začátkem 90. let 19. století a v němž šlo o to, zda se standardem pro distribuci elektrické energie stane stejnosměrný nebo střídavý proud. Hlavními aktéry byly společnosti Edison Electric Light Company a Westinghouse; Edison prosazoval stejnosměrný proud, Westinghouse střídavý. Třemi nejviditelnějšími aspekty sporu byly ostrý konkurenční boj, řada smrtelných úrazů způsobených rozvody střídavého proudu a zákulisní manévry spojené se zaváděním elektrického křesla.

Koncem 70. let se šířily venkovní osvětlovací systémy založené na elektrickém oblouku (většinou využívající střídavý proud o vysokém napětí). V roce 1882 začal Thomas Alva Edison instalovat systémy stejnosměrného proudu o nízkém napětí, které měly v domácnostech nahradit plynové a petrolejové osvětlení. George Westinghouse začal v roce 1886 budovat systém založený na střídavém proudu, který díky transformátoru mohl měnit napětí přenášeného proudu; díky tomu mohly dálkové přenosy proudu využívat nízký proud a vysoké napětí, což bylo efektivnější a levnější řešení, než jaké umožňoval Edisonův systém. Používání střídavého proudu se rychle rozšiřovalo a přibývalo i firem, které jej poskytovaly. Na počátku roku 1888 Edisonova společnost prohlásila, že systémy střídavého proudu jsou nebezpečné a celkově horší než Edisonem patentovaný systém stejnosměrného proudu.

Na jaře 1888 vzbudila rozruch řada smrtelných úrazů způsobených střídavými rozvody o vysokém napětí zavěšenými na sloupech. Tyto nehody byly připisovány chamtivosti a bezohlednosti místních osvětlovacích společností. V červnu téhož roku začal elektrotechnik Harold P. Brown veřejně bojovat proti střídavému proudu. Prohlašoval, že osvětlovací firmy, které využívají střídavý proud, ohrožují veřejnost tím, že provozují rozvodné sítě o vysokém napětí a nedbají na bezpečnost. Brownova kampaň okamžitě přitáhla zájem i pomoc Edisona a jeho společnosti. Edison spolupracoval s Brownem na pořádání veřejných demonstrací, na nichž byla střídavým elektrickým proudem zabíjena různá zvířata. Cílem bylo dokázat Brownovo tvrzení, že střídavý proud je nebezpečnější než stejnosměrný.

Dokumenty z tohoto období naznačují, že mezi Edisonovou společností a Brownem vznikla tajná dohoda. Edison podporoval Browna v jeho snaze prosadit předpisy, které by regulovaly sítě střídavého proudu a omezovaly jejich napětí do té míry, že by se staly neschopnými konkurence. Edison také poskytoval technickou pomoc při Brownových zkouškách, jejichž cílem bylo prokázat, že střídavý proud se hodí k napájení nového vynálezu – elektrického křesla. Ve spolupráci Edisona, Browna a Thomson-Houston Electric Company (Westinghousova hlavního konkurenta na trhu střídavých technologií) byl k tomuto účelu opatřen Westinghousův generátor.

Konkurenční boj, cenové podbízení a právní spory vyčerpávaly finance firem; po období konkurence následovalo období průmyslové konsolidace. K roku 1890 někdejších patnáct hlavních elektrických společností splynulo do tří. Byly to Edisonova (dále Edison General Electric), Thomson-Houston Electric Company a Westinghouse Electric Company. Na počátku 90. let dvě posledně jmenované firmy v ziscích daleko překonávaly Edisonovu společnost. Thomas Edison nakonec odešel z firmy, kterou kdysi založil, i z oboru podnikání s elektřinou. Edison General Electric začala do svého portfolia přidávat technologii střídavého proudu. Její válka proti střídavému proudu definitivně skončila roku 1892, kdy se spojila se svým největším konkurentem, společností Thomson-Houston, a vypustila ze svého názvu Edisonovo jméno. Kontrolu nad novou společností získali manažeři Thomson-Houston. Výsledkem této fúze bylo uskupení, která kontrolovalo tři čtvrtiny amerického trhu s elektřinou. V roce 1893 Westinghousova společnost získala nabídku na dodávku elektrické energie pro Světovou výstavu v Chicagu a v témže roce vyhrála kontrakt na stavbu elektrárny u Niagarských vodopádů. Westinghousův náskok v oboru se ale rychle zmenšoval a o pozdější zakázky se dělil s General Electric.

Nižší náklady na distribuci nakonec rozhodly spor ve prospěch střídavého proudu, i když v některých městských oblastech přetrvaly stejnosměrné systémy po celé 20. století. Stejnosměrné napájení je stále běžné, jde-li o přenos elektřiny na malé vzdálenosti, a používá se ve všech moderních elektronických zařízeních. Nové využití stejnosměrného proudu pro dálkové přenosy představuje technologie stejnosměrných vedení vysokého napětí.

V jiných jazycích

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.