Teorya ng circuit ng ac: ano ang ac at kung paano ito nabuo

Panimula

Ang isang de-koryenteng circuit ay isang kumpletong path ng conductive kung saan dumadaloy ang mga electron mula sa mapagkukunan patungo sa pagkarga at bumalik sa pinagmulan. Ang direksyon at lakas ng daloy ng mga electron ay umaasa subalit nakasalalay sa uri ng mapagkukunan. Sa Electrical Engineering, may karaniwang dalawang uri ng boltahe o kasalukuyang (mapagkukunang Elektrisiko) na mapagkukunan na tumutukoy sa uri ng circuit at sila ay; Alternating kasalukuyang (o boltahe) at direktang kasalukuyang.

Para sa susunod na pares ng mga post, nakatuon kami sa alternating kasalukuyang, at lumilipat sa mga paksa mula sa kung ano ang kasalukuyang alternating hanggang sa AC form ng alon at iba pa.

AC Circuits

Ang mga AC circuit tulad ng pangalan (Alternating Kasalukuyang) ay nagpapahiwatig ay simpleng mga circuit na pinalakas ng isang Alternating Source, alinman sa boltahe o kasalukuyang. Ang isang Kahaliling Kasalukuyan o Boltahe, ay kung saan ang halaga ng alinman sa boltahe o kasalukuyang ay nag-iiba tungkol sa isang partikular na ibig sabihin ng halaga at pana-panahong binabaligtad ang direksyon.

Karamihan sa kasalukuyan sa araw-araw na sambahayan at pang-industriya na Mga gamit at system ay pinalakas gamit ang alternating kasalukuyang. Ang lahat ng nakabatay sa DC ay naka-plug in sa mga appliances at rechargeable na nakabatay sa baterya na mga aparato na teknikal na tumatakbo sa alternating kasalukuyang habang ginagamit nila lahat ang ilang porma ng DC power na nagmula sa AC para sa alinman sa pagsingil ng kanilang mga baterya o pagpapatakbo ng system. Kaya alternating kasalukuyang ay ang form sa pamamagitan ng kung aling kapangyarihan ay naihatid sa mains.

Ang alternating circuit ay nagmula noong 1980s nang magpasya si Tesla na malutas ang mahabang saklaw na kawalan ng kakayahan ng mga generator ng DC ng Thomas Edison. Humingi siya ng isang paraan ng paglilipat ng kuryente sa isang mataas na boltahe at pagkatapos ay gamitin ang paggamit ng mga transpormer upang maisulong ito alinman sa pataas o pababa na maaaring kailanganin para sa pamamahagi at sa gayon ay na-minimize ang pagkawala ng kuryente sa isang malaking distansya na siyang pangunahing problema ng Direct Kasalukuyan sa oras.

Alternating Kasalukuyang VS Direct Kasalukuyang (AC vs DC)

Ang AC at DC ay magkakaiba sa maraming paraan mula sa henerasyon hanggang sa paghahatid, at pamamahagi, ngunit alang-alang sa pagiging simple, panatilihin namin ang paghahambing sa kanilang mga katangian para sa post na ito.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng AC at DC, na siyang sanhi rin ng kanilang magkakaibang katangian, ay ang direksyon ng daloy ng enerhiya na elektrisidad. Sa DC, ang mga Elektron ay patuloy na umaagos sa isang solong direksyon o pasulong, habang sa AC, ang mga electron ay kahalili ng kanilang direksyon ng daloy sa mga pana-panahong agwat. Humahantong din ito sa paghahalili sa antas ng boltahe habang lumilipat ito mula positibo hanggang negatibo na naaayon sa kasalukuyang.

Nasa ibaba ang isang tsart ng paghahambing upang mai-highlight ang ilan sa mga pagkakaiba sa pagitan ng AC at DC. Ang iba pang mga pagkakaiba ay mai-highlight habang pinupunta namin ang higit sa pagtuklas sa Mga alternating kasalukuyang Circuits.

Batayan ng Paghahambing	AC	DC
Kapasidad sa Paghahatid ng Enerhiya	Ang mga paglalakbay sa mahabang distansya na may kaunting pagkawala ng Enerhiya	Malaking halaga ng enerhiya ang mawawala kapag naipadala sa malayong distansya
Mga Batayan sa Pagbuo	Paikutin ang isang Magnet kasama ang isang kawad.	Panay ang Magnetism kasama ang isang kawad
Dalas	Karaniwan 50Hz o 60Hz depende sa Bansa	Ang dalas ay Zero
Direksyon	Baligtaran ang direksyon nang pana-panahon kapag dumadaloy sa isang circuit	Patuloy itong patuloy na daloy sa isang direksyon.
Kasalukuyang	Ang Magnitude Vary nito ay may oras	Patuloy na Magnitude
Pinagmulan	Lahat ng mga form ng AC Generators at Mains	Mga cell, baterya, Conversion mula sa AC
Mga Passive Parameter	Impedance (RC, RLC, atbp)	Paglaban Lang
Power Factor	Nakahiga sa pagitan ng 0 & 1	Palaging 1
Waveform	Sinusoidal, Trapezoidal, Triangular at Square	Straight line, minsan Pulsating.

Pangunahing AC Source (Single Coil AC Generator)

Ang prinsipyo sa paligid ng pagbuo ng AC ay simple. Kung ang isang magnetikong patlang o pang-akit ay pinaikot kasama ang isang hindi nakatigil na hanay ng mga coil (wires) o ang pag-ikot ng isang likaw sa paligid ng isang hindi gumagalaw na magnetikong patlang, isang alternating kasalukuyang binubuo gamit ang isang AC generator (Alternator).

Ang pinakasimpleng form ng AC generator ay binubuo ng isang loop ng wire na mekanikal na pinaikot tungkol sa isang axis habang nakaposisyon sa pagitan ng hilaga at timog na mga poste ng isang magnet.

Isaalang-alang ang Larawan sa ibaba.

Habang umiikot ang armature coil sa loob ng magnetikong patlang na nilikha ng hilaga at timog na mga magnet na poste, ang magnetic flux sa pamamagitan ng coil ay nagbabago, at ang mga singil ay sapilitang pinilit sa pamamagitan ng kawad, na nagbibigay ng isang mabisang boltahe o sapilitan boltahe. Ang magnetic flux sa pamamagitan ng loop ay bilang isang resulta ng anggulo ng loop na may kaugnayan sa direksyon ng magnetic field. Isaalang-alang ang mga imahe sa ibaba;

Mula sa mga imaheng ipinakita sa itaas, mahihinuha natin na, ang ilang bilang ng mga linya ng magnetikong patlang ay puputulin habang umiikot ang armature, ang halaga ng 'linya na pinutol' ay tumutukoy sa output ng boltahe. Sa bawat pagbabago sa anggulo ng pag-ikot at ang resulta ng pabilog na paggalaw ng armature laban sa mga magnetikong linya, ang dami ng 'mga linya ng magnetiko na pinutol' ay nagbabago din, kaya't nagbabago rin ang output boltahe. Halimbawa, ang mga linya ng magnetikong patlang na pinutol sa zero degree ay zero na ginagawang zero ang resulta na boltahe, ngunit sa 90 degree, halos lahat ng mga linya ng magnetic field ay pinutol, kaya't ang maximum na boltahe sa isang direksyon ay nabuo sa isang direksyon. Ang parehong humahawak sa 270 degree lamang na nabuo sa kabaligtaran na direksyon. Mayroong isang resulta na pagbabago sa boltahe habang ang armature ay umiikot sa loob ng magnetic field na humahantong sa pagbuo ng isang sinusoidal waveform. Ang resulta na sapilitan boltahe ay kaya sinusoidal, na may isang angular dalas ω sinusukat sa radians bawat segundo.

Ang Induced kasalukuyang sa pag-setup sa itaas ay nagbibigay ng equation:

Ako = V / R

Kung saan V = NABwsin (wt)

Kung saan N = Bilis

A = Lugar

B = Patlang na magnetiko

w = Angular dalas.

Ang mga tunay na generator ng AC ay malinaw na mas kumplikado kaysa sa ito ngunit gumagana ang mga ito batay sa parehong mga prinsipyo at batas ng electromagnetic induction na inilarawan sa itaas. Ang alternating kasalukuyang ay nabuo din gamit ang ilang mga uri ng transduser at oscillator circuit na matatagpuan sa inverters.

Mga Transformer

Ang mga prinsipyo ng induction na kung saan nakabatay ang AC ay hindi limitado sa henerasyon lamang nito kundi pati na rin sa paghahatid at pamamahagi nito. Tulad ng sa oras na ang AC ay nagsasaalang-alang, ang isa sa mga pangunahing isyu ay ang katunayan na ang DC ay hindi maililipat sa isang mahabang distansya, kaya ang isa sa mga pangunahing isyu, AC ay dapat na malutas upang maging mabuhay, upang magawa upang ligtas na maihatid ang mga mataas na voltages (KVs) na nabuo sa mga consumer na gumagamit ng isang voltages sa saklaw ng V at hindi KV. Ito ay isa sa mga kadahilanan kung bakit ang transpormer ay inilarawan bilang isa sa mga pangunahing tagapagpagana ng AC at ang mahalaga na pag-usapan ito.

Sa mga transformer, ang dalawang coil ay naka-wire sa isang paraan na kapag ang isang alternating kasalukuyang ay inilalapat sa isa, ito ay nagdudulot ng boltahe sa iba pa. Ang mga transformer ay mga aparato na ginagamit upang alinman sa pagbaba o pag-angat ng boltahe na inilapat sa isang dulo (Pangunahing Coil) upang makagawa ng isang mas mababa o mas mataas na boltahe ayon sa pagkakabanggit sa kabilang dulo (Secondary Coil) ng transpormer. Ang Induced boltahe sa pangalawang likaw ay palaging katumbas ng boltahe na inilapat sa pangunahing pinarami ng ratio ng bilang ng mga liko sa pangalawang likaw sa pangunahing likaw.

Ang isang transpormer na isang hakbang pababa o pag-angat ng transpormer ay nakasalalay sa ratio ng bilang ng mga liko sa pangalawang likaw sa bilang ng mga liko ng konduktor sa pangunahing likaw. Kung maraming mga pagliko sa pangunahing likaw kumpara sa pangalawang, ang transpormer ay bumababa ng boltahe ngunit kung ang pangunahing likaw ay may mas kaunting bilang ng mga liko kumpara sa pangalawang likaw, ang transpormer ay pinapataas ang boltahe na inilapat sa pangunahing.

Ginawa ng mga transformer ang pamamahagi ng kuryenteng de kuryente sa mahabang saklaw na posible, mabisa at praktikal. Upang mabawasan ang pagkalugi sa panahon ng paghahatid, ang lakas ng kuryente ay naililipat mula sa pagbuo ng mga istasyon sa mataas na boltahe at mababang kasalukuyang at pagkatapos ay ipinamamahagi sa mga bahay at tanggapan sa mababang boltahe at mataas na alon na may tulong ng mga transformer.

Kaya't titigil kami dito upang hindi ma-overload ang artikulo sa sobrang impormasyon. Sa bahaging dalawa ng artikulong ito, tatalakayin namin ang mga form ng AC at makarating sa ilang mga equation at kalkulasyon. Manatiling nakatutok.