የኤሲ ወረዳ፡ ከሱ ጋር የተያያዙ 5 ጠቃሚ ነገሮች -

የውይይት ነጥቦች

የ AC ወረዳ መግቢያ
ከ AC ወረዳ ጋር የተያያዙ ጠቃሚ ቃላት
ንጹሕ የመቋቋም AC የወረዳ
- የንፁህ ተከላካይ ወረዳ ፋሶር ንድፍ
- በንጹህ ተከላካይ ወረዳ ውስጥ ኃይል
ንጹህ Capacitive AC የወረዳ
- የንጹህ capacitive የወረዳ Phassor ዲያግራም
- ሙሉ በሙሉ አቅም ባለው ወረዳ ውስጥ ኃይል
ንጹህ ኢንዳክቲቭ AC የወረዳ
- የንፁህ ኢንዳክቲቭ ወረዳ ፋሶር ዲያግራም።
- ኃይል በንፁህ ኢንዳክቲቭ ወረዳ ውስጥ

የ AC ወረዳ መግቢያ

AC የሚወክለው ተለዋጭ ጅረት ነው። ከኃይል ምንጭ የሚወጣው የኃይል ፍሰት በየጊዜው ከተለወጠ, ወረዳው እንደ AC ወረዳ ይባላል. የ AC ወረዳ የቮልቴጅ እና የአሁኑ (ሁለቱም መጠን እና አቅጣጫ) በጊዜ ይቀየራሉ.

የ AC ወረዳ የ AC ወረዳዎች ውስጥ impedance እና reactance ደግሞ በአሁኑ ናቸው እንደ ተጨማሪ የመቋቋም ጋር ይመጣል. በዚህ ጽሁፍ ውስጥ ሶስት አንደኛ ደረጃ ግን አስፈላጊ እና መሰረታዊ የ AC ወረዳዎችን እንነጋገራለን. ለእነሱ የቮልቴጅ እና የአሁኑን እኩልታዎች, የፋሶር ንድፎችን, የኃይል ቅርጸቶችን እናገኛለን. ይበልጥ የተወሳሰቡ ግን መሠረታዊ ዑደቶች ከእነዚህ ወረዳዎች ሊገኙ ይችላሉ፣ ለምሳሌ - Series RC Circuits፣ Series LC circuits፣ Series RLC circuits፣ ወዘተ.

የዲሲ ወረዳ ምንድን ነው? ስለ KCL ፣ KVL ይወቁ! እዚህ ጠቅ ያድርጉ!

ከ AC ወረዳ ጋር የተያያዙ ጠቃሚ ቃላት

የ AC ወረዳን በመተንተን እና እነሱን በማጥናት ስለ ኤሌክትሪክ ምህንድስና አንዳንድ መሰረታዊ እውቀት ያስፈልገዋል. አንዳንድ በተደጋጋሚ ጥቅም ላይ የሚውሉ የቃላት አገባቦች ለማጣቀሻነት ከዚህ በታች ተዘርዝረዋል። የኤሲ ወረዳ ቤተሰብን ከማሰስዎ በፊት በአጭሩ አጥኑዋቸው።

ስፋት በ AC ወረዳ ውስጥ ያለው ኃይል በ sinusoidal ሞገድ መልክ ይፈስሳል። ስፋት የሚያመለክተው ከፍተኛውን የሞገድ መጠን በአዎንታዊም ሆነ በአሉታዊ ጎራዎች ላይ ሊደርስ ይችላል። ከፍተኛው መጠን እንደ Vm እና Im (ለቮልቴጅ እና ወቅታዊ, በቅደም ተከተል) ይወከላል.
አማራጭ: የሲኑሶይድ ሲግናሎች 360 ጊዜ አላቸው።^o. ያም ማለት ሞገዱ ከ 360 በኋላ ይደግማል^o የጊዜ ወሰን. የዚህ ዑደት ግማሹ እንደ ተለዋጭ ነው.
ቅጽበታዊ ዋጋ: በማንኛውም ቅጽበት የሚሰጠው የቮልቴጅ እና የአሁኑ መጠን ቅጽበታዊ እሴት በመባል ይታወቃል።
ድግግሞሽ: ድግግሞሽ የሚሰጠው በአንድ ሰከንድ ጊዜ ውስጥ በማዕበል በተፈጠሩት ዑደቶች ብዛት ነው። የድግግሞሽ አሃድ የሚሰጠው በሄርዝ (Hz) ነው።
ጊዜ: የጊዜ ቆይታ አንድ ሙሉ ዑደት ለማጠናቀቅ በማዕበል የሚወስደው የጊዜ ርዝመት ተብሎ ሊገለጽ ይችላል።
የሞገድ ቅጽ፡ የሞገድ ቅርጽ የሞገድ ስርጭትን የሚያሳይ ስዕላዊ መግለጫ ነው.
የአርኤምኤስ እሴቶች፡- የአርኤምኤስ እሴት ማለት 'root mean square' እሴት ማለት ነው። የማንኛውም የኤሲ ክፍሎች RMS ዋጋ የብዛቱን የዲሲ አቻ እሴት ይወክላል።

ንጹሕ የመቋቋም AC የወረዳ

የኤሲ ወረዳ ንፁህ ተቃውሞን ብቻ ያቀፈ ከሆነ ያ ወረዳ እንደ Pure Resistive AC Circuit ይባላል። በዚህ አይነት ውስጥ ምንም ኢንዳክተር ወይም capacitor የለም የ AC ወረዳ. በዚህ ወረዳ ውስጥ በተቃውሞው እና በሃይል አካላት, በቮልቴጅ እና በጅረቶች የሚመነጨው ኃይል በተመሳሳይ ደረጃ ውስጥ ይቆያሉ. ለከፍተኛው እሴት የቮልቴጅ እና የአሁኑን መጨመር ያረጋግጣል ወይም ከፍተኛው ዋጋ በተመሳሳይ ጊዜ ይከሰታል.

የምንጭ ቮልቴጅ V ነው ብለን እናስብ, የመከላከያ ዋጋው R ነው, በወረዳው ውስጥ የሚፈሰው አሁኑ I. መቋቋም በተከታታይ ተያይዟል. ከታች ያለው እኩልታ የወረዳውን ቮልቴጅ ይሰጣል.

ቪ = ቪ_m ሲን

አሁን፣ ከኦም ህግ፣ V= IR ወይም I = V/R መሆኑን እናውቃለን

ስለዚህ የአሁኑ እኔ እሆናለሁ ፣

እኔ = (V_m / R) Sinωt

ወይም እኔ = I_m Sinωt; አይ_m = ቪ_m / አር

የአሁኑ እና የቮልቴጅ ከፍተኛው ዋጋ ለ ωt = 90 ይኖራቸዋል^o.

የንፁህ ተከላካይ ወረዳ ፋሶር ንድፍ

እኩልታዎችን በመመልከት, በወረዳው የአሁኑ እና በቮልቴጅ መካከል ምንም የደረጃ ልዩነት የለም ብለን መደምደም እንችላለን. ያም ማለት በሁለቱ የኃይል አካላት መካከል ያለው የደረጃ ማዕዘን ልዩነት ዜሮ ይሆናል. ስለዚህ፣ በንፁህ ተከላካይ AC ወረዳ በቮልቴጅ እና በአሁን ጊዜ መካከል ምንም መዘግየት ወይም እርሳስ የለም።

በንጹህ ተከላካይ ወረዳ ውስጥ ኃይል

ቀደም ሲል እንደተገለፀው የአሁኑ እና የቮልቴጅ መጠን በወረዳው ውስጥ በተመሳሳይ ደረጃ ውስጥ ይቆያሉ. የ ኃይል እንደ የቮልቴጅ ብዜት ይሰጣል እና ወቅታዊ. ለኤሲ ወረዳዎች የታቀደው የቮልቴጅ እና የወቅቱ ፈጣን ዋጋዎች ለኃይል ስሌት የታሰቡ ግምት ውስጥ ይገባሉ.

ስለዚህ ኃይል እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል- ፒ = ቪ_m ኃጢአት * I_m ሲን.

ወይም፣ P = (V_m* እኔ_m /2) * 2 ሲን²t

ወይም፣ P = (V_m/√2) * (I_m/ √2) * (1 - Cos2ωt)

ወይም፣ P = (V_m/√2) * (I_m/ √2) - (ቪ_m/√2) * (I_m/ √2) * Cos2ωt

አሁን ለአማካይ ኃይል በሲ ወረዳ ውስጥ

P = አማካይ የ [(V_m/√2) * (I_m/ √2)] - አማካይ የ [(V_m/√2) * (I_m/ √2) * Cos2ωt]

አሁን፣ Cos2ωt ዜሮ ሆኖ ይመጣል።

ስለዚህ ኃይሉ የሚመጣው- ፒ = ቪ_rms *I_rms.

እዚህ ፣ ፒ ማለት አማካይ ኃይልን ፣ V_rms የስር አማካኝ ካሬ ቮልቴጅ እና I_rms የስርወ አማካኝ የካሬ እሴት ማለት ነው።

ንጹህ Capacitive AC የወረዳ

የኤሲ ወረዳ ንፁህ capacitor ብቻ ከሆነ ያ ወረዳ ንጹህ አቅም ያለው AC ወረዳ ተብሎ ይጠራል። በዚህ ቅጽ ውስጥ ምንም ተቃዋሚ ወይም ኢንዳክተር የለም የ AC ወረዳ. የተለመደው capacitor በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ የኤሌክትሪክ ኃይልን የሚያከማች ተገብሮ የኤሌክትሪክ መሳሪያ ነው. ባለ ሁለት ተርሚናል መሳሪያ ነው። Capacitance የ capacitor ውጤት በመባል ይታወቃል. አቅም አንድ ክፍል አለው - ፋራድ (ኤፍ)።

ቮልቴጅ በ capacitor ላይ ሲተገበር, መያዣው ይሞላል, እና ከተወሰነ ጊዜ በኋላ, የቮልቴጅ ምንጩ ሲወሰድ መፍሰስ ይጀምራል.

የምንጭ ቮልቴጅ V ነው ብለን እናስብ; የ capacitor አቅም አለው። የ C, በወረዳው ውስጥ የሚፈሰው አሁኑ I.

ከታች ያለው እኩልታ የወረዳውን ቮልቴጅ ይሰጣል.

ቪ = ቪ_m ሲን

የ capacitor ክፍያ የሚሰጠው በ ጥ = ሲቪ, እና እኔ = dQ / dt በወረዳው ውስጥ ያለውን የአሁኑን ጊዜ ይሰጣል.

ስለዚህ, I = C dV/dt; እንደ እኔ = dQ/dt.

አሁን እኔ = ሲ ዲ (ቪ_m Sinωt)/dt

ወይም፣ I = V_mሲ ዲ (Sinωt) / dt

ወይም፣ I = ω V_mሲ Cosωt.

ወይም፣ እኔ = [V_m/(1/ωC)] ኃጢአት (ωt + π/2)

ወይም፣ እኔ = (V_m/ Xc) * ኃጢአት (ωt + π/2)

Xc የ AC ወረዳ ምላሽ (በተለይም አቅም ያለው ምላሽ) በመባል ይታወቃል። ከፍተኛው ጅረት ሲከሰት ይታያል (ωt + π/2) = 90^o.

ስለዚህ, ኢም = ቪም / ኤክስሲ

የንጹህ capacitive የወረዳ Phassor ዲያግራም

እኩልታዎችን በመመልከት, የወረዳው ቮልቴጅ በ 90 ዲግሪ ማዕዘን አሁን ባለው እሴት ላይ ይመራል ብለን መደምደም እንችላለን. የወረዳው ፋሶር ዲያግራም ከዚህ በታች ተሰጥቷል።

ሙሉ በሙሉ አቅም ባለው ወረዳ ውስጥ ኃይል

ቀደም ሲል እንደተገለፀው የቮልቴጅ ደረጃ በወረዳው ውስጥ በ 90 ዲግሪ አሁን ያለው አመራር አለው. ኃይሉ የቮልቴጅ እና የአሁኑን ማባዛት ይሰጣል. ለኤሲ ወረዳዎች ስሌቶች የቮልቴጅ እና የወቅቱ ፈጣን ዋጋዎች ለኃይል ስሌት የታሰበ ግምት ውስጥ ይገባሉ.

ስለዚህ የዚህ ወረዳ ኃይል እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል- ፒ = ቪ_m ኃጢአት * I_mኃጢአት (ωt + π/2)

ወይም፣ P = (V_m* እኔ_m * ሲንቶ * ኮስት)

ወይም፣ P = (V_m/√2) * (I_m/ √2) * ኃጢአት2ωt

ወይም P = 0

ስለዚህ ከመነሻዎቹ, የ capacitive የወረዳ አማካይ ኃይል ዜሮ ነው ማለት እንችላለን.

ንጹህ ኢንዳክቲቭ AC የወረዳ

የኤሲ ወረዳ ንፁህ ኢንዳክተርን ብቻ ያቀፈ ከሆነ ያ ወረዳ እንደ ንፁህ ኢንዳክቲቭ ኤሲ ወረዳ ይባላል። ሁሉም resistors የለም ወይም capacitors በዚህ የ AC ወረዳ ውስጥ ይሳተፋሉ. የተለመደው ኢንዳክተር የኤሌክትሪክ ኃይልን በመግነጢሳዊ መስኮች ውስጥ የሚያከማች ተገብሮ ኤሌክትሪክ መሳሪያ ነው። ባለ ሁለት ተርሚናል መሳሪያ ነው። ኢንደክተሩ የኢንደክተሩ ውጤት በመባል ይታወቃል. ኢንዳክሽን አንድ ክፍል አለው - ሄንሪ (ኤች)። የተከማቸ ሃይል እንደ አሁኑ ወደ ወረዳው ሊመለስ ይችላል።

የምንጭ ቮልቴጅ V ነው ብለን እናስብ; ኢንዳክተሩ የኤል ኢንዳክተር አለው, በወረዳው ውስጥ የሚፈሰው አሁኑ I ነው.

ከታች ያለው እኩልታ የወረዳውን ቮልቴጅ ይሰጣል.

ቪ = ቪ_m ሲን

የተፈጠረው ቮልቴጅ በ- ኢ = – ኤል ዲአይ/ዲ

ስለዚህ, ቪ = - ኢ

ወይም፣ V = – (- L dI/dt)

ወይም፣ ቪ_m Sinωt = L dI/dt

ወይም፣ dI = (Vm/L) Sinωt dt

አሁን, በሁለቱም በኩል ውህደትን በመተግበር, መጻፍ እንችላለን.

ወይም፣ ∫ dI = ∫ (Vm/L) Sinωt dt

ወይም፣ I = (Vm/ ωL) * (- Cosωt)

ወይም፣ I = (Vm/ ωL) ኃጢአት (ωt – π/2)

ወይም፣ I = (Vm/ XL) ኃጢአት (ωt – π/2)

እዚህ, X_L = ωL እና የወረዳው ኢንዳክቲቭ ምላሽ በመባል ይታወቃል።

(ωt – π/2) = 90 ሲሆን ከፍተኛው ጅረት ይታያል^o.

ስለዚህ, ኢም = ቪኤም / ኤክስ_L

የንፁህ ኢንዳክቲቭ ወረዳ ፋሶር ዲያግራም።

እኩልታዎችን በመመልከት, የወረዳው ጅረት በቮልቴጅ ዋጋ ላይ በ 90 ዲግሪ ማዕዘን ይመራል ብለን መደምደም እንችላለን. የወረዳው ፋሶር ዲያግራም ከዚህ በታች ተሰጥቷል።

ኃይል በንፁህ ኢንዳክቲቭ ወረዳ ውስጥ

ቀደም ሲል እንደተገለፀው, የአሁኑ ደረጃ በወረዳው ውስጥ በ 90 ዲግሪ በቮልቴጅ ላይ ያለው አመራር አለው. ኃይሉ የቮልቴጅ እና የአሁኑን ማባዛት ይሰጣል. ለኤሲ ወረዳዎች የቮልቴጅ እና የአሁን ጊዜ አፋጣኝ ዋጋዎች ለኃይል ስሌት ጥቅም ላይ በሚውሉት ግምት ውስጥ ይገባሉ.

ስለዚህ የዚህ ወረዳ ኃይል እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል- ፒ = ቪ_m ኃጢአት * I_mኃጢአት (ωt – π/2)