Sinussvängning

Vi har lärt oss: elektriska svängningar består av växelspänning som växelvis har positiv och negativ polaritet. Spänningen växlar dock oftast inte tvärt från positiv till negativ och tillbaka. Som man ser i figur INSTEG-2.3.1 svänger spänningen i elnätet till exempel hela tiden mjukt som en pendel från plus via 0 till minus och sedan via 0 tillbaka till plus.

1) Kort beskrivning: Diagram med en horisontell axel ”t” och en vertikal axel ”U”; skalmarkeringar på den horisontella axeln vid ”0.02 s”, ”0.04 s”, ”0.06 s”, ”0.08 s” och ”0.1 s”, på den vertikala axeln vid ”+325 V” och ”–325 V”; grå, vertikala och horisontella linjer som utgår från skalmarkeringarna; streckad horisontell linje vid ”230 V”; sinusformad kurva kring nollinjen.
2) Utförlig beskrivning: Ett koordinatsystem har en horisontell axel märkt ”t” och en vertikal axel märkt ”U”. På den horisontella axeln finns skalmarkeringar vid ”0.02 s”, ”0.04 s”, ”0.06 s”, ”0.08 s” och ”0.1 s”, på den vertikala axeln vid ”+325 V” och ”–325 V”. Koordinatsystemet genomkorsas av grå, vertikala och horisontella linjer som utgår från skalmarkeringarna. Det finns en streckad, horisontell gul linje vid ”230 V”. En sinusformad kurva kring nollinjen börjar i origo, går till ett maximum vid ”+325 V”, därefter till ett minimum vid ”–325 V” och når nollinjen efter ”0.02 s”. Detta upprepas ytterligare fyra gånger. En fortsättning av kurvan antyds streckad till höger om markeringen ”0.1 s”, likaså till vänster om origo. — Figur INSTEG-2.3.1: Elnätets spänning över tid. Eftersom spänningen inte hela tiden har toppvärdet $\qty{325}{\volt}$ verkar den effektivt bara med $\qty{230}{\volt}$.

Den här grundformen kallas sinussvängning. Den känns lätt igen på sitt vågformade förlopp. Förutom sinusformade växelspänningar finns en mängd andra svängningar. De mest kända är följande:

Rektangulär svängning (figur INSTEG-2.3.2)
Triangulär svängning (figur INSTEG-2.3.3)
Sågtandsformad svängning (figur INSTEG-2.3.4)

1) Kort beskrivning: Diagram med en lodrät axel (”U”) och en vågrät axel (”t”) samt en kurva av lodräta och vågräta linjer kring nollinjen.

2) Utförlig beskrivning: Rätvinkligt koordinatsystem med en lodrät axel (märkt ”U”) och en vågrät axel (märkt ”t”). Kurvan börjar till vänster vid nollinjen, stiger först som en lodrät linje in i det positiva området till ett maximum och fortsätter vågrätt. I bildens mitt faller den lodrätt genom nollinjen till ett minimum i det negativa området. Därefter löper den vågrätt och stiger sedan åter lodrätt till nollinjen. Det finns inga skalstreck, siffror eller andra etiketter. — Figur INSTEG-2.3.2: Rektangulär svängning

1) Kort beskrivning: Diagram med en lodrät axel (”U”) och en vågrät axel (”t”) samt en kurva av raka linjer kring nollinjen.

2) Utförlig beskrivning: Rätvinkligt koordinatsystem med en lodrät axel (märkt ”U”) och en vågrät axel (märkt ”t”). Kurvan börjar till vänster vid nollinjen, stiger först som en rak linje in i det positiva området till ett spetsigt maximum, faller sedan rätlinjigt, skär nollinjen och når i bildens högra halva ett spetsigt minimum i det negativa området. Därefter stiger den åter rätlinjigt och slutar strax före högra bildkanten vid nollinjen. Det finns inga skalstreck, siffror eller andra etiketter. — Figur INSTEG-2.3.3: Triangulär svängning

1) Kort beskrivning: Diagram med en lodrät axel (”U”) och en vågrät axel (”t”) samt en kurva av diagonala och lodräta linjer kring nollinjen.

2) Utförlig beskrivning: Rätvinkligt koordinatsystem med en lodrät axel (märkt ”U”) och en vågrät axel (märkt ”t”). Kurvan börjar till vänster vid nollinjen, stiger först som en rak diagonal linje in i det positiva området till ett maximum. I bildens mitt faller den lodrätt tillbaka till nollinjen. Därefter löper den diagonalt upp till maximum och faller sedan lodrätt tillbaka till nollinjen. Det finns inga skalstreck, siffror eller andra etiketter. — Figur INSTEG-2.3.4: Sågtandsformad svängning

Fortsätt till nästa avsnitt: Amplitud och period