Mga kategorya: Itinatampok na Mga Artikulo » Mga bagyong elektrisista
Bilang ng mga tanawin: 48027
Mga puna sa artikulo: 1
AC Capacitors
Ano ang alternating kasalukuyang?
Kung isasaalang-alang namin ang isang direktang kasalukuyang, kung gayon hindi laging palaging perpekto: ang boltahe sa pinagmulan ng output ay maaaring nakasalalay sa pagkarga o sa antas ng paglabas ng baterya o galvanic na baterya. Kahit na may isang palaging nagpapatatag na boltahe, ang kasalukuyang sa panlabas na circuit ay nakasalalay sa pagkarga, na kinukumpirma ang batas ni Ohm. Ito ay lumiliko na ito ay hindi rin isang pare-pareho ng kasalukuyang, ngunit tulad ng isang kasalukuyang hindi maaaring tawaging variable alinman, dahil hindi ito nagbabago ng direksyon.
Ang isang variable ay karaniwang tinatawag na boltahe o kasalukuyang, ang direksyon at kadahilanan na hindi nagbabago sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan, tulad ng isang pag-load, ngunit ganap na "independiyenteng": ito ay kung paano ito binubuo ng generator. Bilang karagdagan, ang mga pagbabagong ito ay dapat na pana-panahong, i.e. paulit-ulit sa isang tiyak na tagal ng panahon na tinatawag na isang panahon.
Kung ang boltahe o kasalukuyang nagbabago kahit papaano, nang hindi nababahala tungkol sa dalas at iba pang mga regularidad, ang gayong signal ay tinatawag na ingay. Ang isang klasikong halimbawa ay "snow" sa isang screen ng TV na may mahinang signal ng broadcast. Ang mga halimbawa ng ilang mga pana-panahong signal ng elektrikal ay ipinapakita sa Larawan 1.
Para sa direktang kasalukuyang, may dalawang katangian lamang: ang polaridad at boltahe ng pinagmulan. Sa kaso ng alternating kasalukuyang, ang dalawang dami na ito ay malinaw na hindi sapat, kaya maraming mga parameter ang lumilitaw: amplitude, dalas, tagal, yugto, instant at epektibong halaga.
Larawan 1Mga halimbawa ng ilang pana-panahong signal ng elektrikal
Kadalasan sa teknolohiya, ang isang tao ay makitungo sa mga sinusoidal na oscillations, bukod dito, hindi lamang sa electrical engineering. Isipin ang isang gulong ng kotse. Kapag ang pagmamaneho nang pantay sa isang mahusay na makinis na kalsada, ang sentro ng gulong ay naglalarawan ng isang tuwid na linya na kahanay sa kalsada. Kasabay nito, ang anumang punto sa paligid ng gulong ay gumagalaw kasama ang isang sinusoid na kamag-anak sa linya na nabanggit.
Ang nabanggit ay maaaring kumpirmahin ng Figure 2, na nagpapakita ng isang graphical na pamamaraan para sa pagtatayo ng isang sinusoid: ang sinumang nag-aral ng pagguhit nang mabuti alam kung paano maisagawa ang mga naturang konstruksyon.
Larawan 2Paraan ng graphic na Sine Wave
Mula sa kurso ng pisika ng paaralan ay kilala na ang isang sinusoid ay ang pinaka-karaniwang at angkop para sa pag-aaral ng isang pana-panahong curve. Sa eksakto sa parehong paraan, ang mga sinusoidal na oscillation ay nakuha sa alternatordahil sa kanilang mekanikal na aparato.
Ang Figure 3 ay nagpapakita ng isang graph ng sinusoidal kasalukuyang.
Larawan 3Sinusoidal kasalukuyang graph
Madaling makita na ang laki ng kasalukuyang ay nag-iiba sa oras, samakatuwid ang ordinate axis ay ipinahiwatig sa figure bilang i (t), ay ang pag-andar ng kasalukuyang laban sa oras. Ang buong panahon ng kasalukuyang ay ipinahiwatig ng isang solidong linya at may isang panahon T. Kung sisimulan mo ang pagsasaalang-alang mula sa pinanggalingan, maaari mong makita na sa una ang kasalukuyang pagtaas, umabot sa Imax, dumadaan sa zero, bumababa sa –Imax, pagkatapos ay tumataas at umabot sa zero. Susunod, nagsisimula ang susunod na panahon, tulad ng ipinakita ng madurog na linya.
Sa anyo ng isang pormula sa matematika, ang kasalukuyang pag-uugali ay nakasulat ng mga sumusunod: i (t) = Imax * sin (ω * t ± φ).
Dito i (t) ang agarang halaga ng kasalukuyang, depende sa oras, ang Imax ay ang halaga ng amplitude (maximum na paglihis mula sa estado ng balanse), ω ang pabilog na dalas (2 * π * f), φ ay ang anggulo ng phase.
Ang dalas ng pabilog ω ay sinusukat sa mga radian bawat segundo, at ang anggulo ng phase φ sa mga radian o degree. Ang huli ay may katuturan lamang kapag mayroong dalawang sinusoidal na alon. Halimbawa, sa mga kadena kapasitor ang kasalukuyang ay nangunguna sa boltahe ng 90˚ o eksaktong isang quarter ng panahon, tulad ng ipinapakita sa Figure 4. Kung mayroong isang sinusoidal kasalukuyang, pagkatapos ay maaari mong ilipat ito kasama ang ordinate axis na gusto mo, at walang magbabago mula dito.
Larawan 4 Sa mga circuit na may isang capacitor, ang kasalukuyang ay nangunguna sa boltahe sa pamamagitan ng isang quarter ng isang panahon
Ang pisikal na kahulugan ng pabilog na dalas ω ay kung anong anggulo sa mga radian ang "tatakbo" ng isang sinusoid sa isang segundo.
Panahon - T ay ang oras kung saan ang sine wave ay gagawa ng isang kumpletong pag-oscillation. Ang parehong naaangkop sa mga panginginig ng boses ng ibang hugis, halimbawa, hugis-parihaba o tatsulok. Ang panahon ay sinusukat sa segundo o mas maliit na mga yunit: milliseconds, microseconds o nanoseconds.
Ang isa pang parameter ng anumang pana-panahong signal, kabilang ang isang sinusoid, ay ang dalas, kung gaano karaming mga oscillation ang signal na gagawin sa 1 segundo. Ang yunit ng pagsukat ng dalas ay Hertz (Hz), na pinangalanan para sa siyentipikong ika-19 na siglo na si Heinrich Hertz. Kaya, ang dalas ng 1 Hz ay walang higit pa sa isang osilasyon / segundo. Halimbawa, ang dalas ng network ng pag-iilaw ay 50Hz, iyon ay, eksaktong 50 na sinusoidal na panahon ay pumasa sa isang segundo.
Kung ang kasalukuyang panahon ay kilala (maaari mong sukatin gamit ang isang oscilloscope), pagkatapos ay ang dalas ng signal ay makakatulong upang malaman ang pormula: f = 1 / T. Bukod dito, kung ang oras ay ipinahayag sa mga segundo, ang resulta ay nasa Hertz. Sa kabaligtaran, T = 1 / f, dalas sa Hz, ang oras ay nakuha sa ilang segundo. Halimbawa, kailan 50 hertz ang panahon ay magiging 1/50 = 0.02 segundo, o 20 millisecond. Sa koryente, ang mas mataas na frequency ay mas madalas na ginagamit: KHz - kilohertz, MHz - megahertz (libu-libo at milyun-milyong mga oscillation bawat segundo), atbp.
Ang lahat ng sinabi para sa kasalukuyang ay totoo rin para sa alternatibong boltahe: sa Fig. 6 sapat na upang baguhin lamang ang liham ko sa U. Ang hitsura ng formula ay tulad nito: u (t) = Umax * kasalanan (ω * t ± φ).
Ang mga paliwanag na ito ay sapat na upang bumalik sa mag-eksperimento sa mga capacitor at ipaliwanag ang kanilang pisikal na kahulugan.
Ang capacitor ay nagsasagawa ng alternating kasalukuyang, na ipinakita sa diagram sa Figure 3 (tingnan ang artikulo - Mga capacitor para sa pag-install ng elektrikal na AC) Ang ningning ng lampara ay tataas kapag ang isang karagdagang kapasitor ay konektado. Kapag ang mga capacitor ay konektado kahanay, ang kanilang mga capacitance ay nagdaragdag lamang, kaya maaari itong ipagpalagay na ang capacitance Xc ay depende sa capacitance. Bilang karagdagan, nakasalalay din ito sa dalas ng kasalukuyang, at samakatuwid ang formula ay ganito: Xc = 1/2 * π * f * C.
Sumusunod ito mula sa pormula na sa pagtaas ng kapasidad at dalas ng alternating boltahe, bumababa ang reaktibo Xc. Ang mga dependencies ay ipinapakita sa Figure 5.
Larawan 5. Ang pag-asa ng reaktibo ng kapasitor sa kapasidad
Kung pinalitan natin ang dalas sa Hertz sa pormula at kapasidad sa Farads, kung gayon ang magiging resulta ay sa Ohms.
Ang pampainit ba ay magpapainit?
Ngayon alalahanin ang karanasan sa isang kapasitor at isang electric meter, bakit hindi ito umiikot? Ang katotohanan ay isinasaalang-alang ng metro ang aktibong enerhiya kapag ang consumer ay isang purong aktibong pag-load, halimbawa, mga lampara sa maliwanag na maliwanag, isang electric kettle o isang electric stove. Para sa mga tulad ng mga mamimili, ang boltahe at kasalukuyang nag-tutugma sa yugto, ay may isang senyas: kung magparami ka ng dalawang negatibong numero (boltahe at kasalukuyang sa panahon ng negatibong kalahating siklo), ang resulta ayon sa mga batas ng matematika ay positibo pa rin. Samakatuwid, ang kapasidad ng naturang mga mamimili ay palaging positibo, i.e. napupunta sa pagkarga at pinakawalan sa anyo ng init, tulad ng ipinapakita sa Figure 6 sa pamamagitan ng dashed line.
Larawan 6
Sa kaso kapag ang capacitor ay kasama sa alternating kasalukuyang circuit, ang kasalukuyang at boltahe ay hindi nag-tutugma sa phase: ang kasalukuyang 90 90 nang mas maaga sa phase sa boltahe, na humahantong sa isang kumbinasyon kapag ang kasalukuyang at boltahe ay may iba't ibang mga palatandaan.
Larawan 7
Sa mga sandaling ito, negatibo ang kapangyarihan. Sa madaling salita, kapag ang kapangyarihan ay positibo, ang kapasitor ay sisingilin, at kapag negatibo, ang naka-imbak na enerhiya ay inilipat pabalik sa pinagmulan. Samakatuwid, sa average na ito ay lumiliko sa pamamagitan ng mga zero at walang simpleng mabibilang dito.
Ang condenser, maliban kung siyempre ito ay madaling gamitin, hindi man lang magpapainit. Samakatuwid, madalas tinatawag na capacitor na libreng pagtutol, na nagpapahintulot sa paggamit nito sa walang pagbabago na mga power supply ng mababang-lakas.Bagaman hindi inirerekomenda ang gayong mga bloke dahil sa kanilang panganib, kailangan pa rin gawin ito.
Bago i-install sa tulad ng isang yunit pagsusupit kapasitor, dapat itong suriin sa pamamagitan ng simpleng koneksyon sa network: kung sa kalahating oras ang condenser ay hindi pinainit, kung gayon maaari itong ligtas na isama sa circuit. Kung hindi, kailangan mo lamang itapon nang walang pagsisisi.
Ano ang ipinakita ng isang voltmeter?
Sa paggawa at pagkumpuni ng iba't ibang mga aparato, bagaman hindi masyadong madalas, kinakailangan upang masukat ang mga alternatibong boltahe at kahit na mga alon. Kung ang isang sinusoid ay kumikilos nang napakagulo, pagkatapos ay pataas at pababa, ano ang ipapakita ng isang normal na voltmeter?
Ang average na halaga ng isang pana-panahong signal, sa kasong ito isang sinusoid, ay kinakalkula bilang lugar na pinagbubuklod ng axis ng abscissa at ang graphic na imahe ng signal na hinati ng 2 * π mga radian o ang panahon ng sinusoid. Yamang ang itaas at mas mababang mga bahagi ay ganap na magkapareho, ngunit may iba't ibang mga palatandaan, ang average na halaga ng sinusoid ay zero, at hindi kinakailangan na sukatin ito, at kahit na ito ay walang kabuluhan.
Samakatuwid, ang aparato ng pagsukat ay nagpapakita sa amin ng halaga ng rms ng boltahe o kasalukuyang. Ang ibig sabihin ng halaga ng parisukat ay tulad ng isang halaga ng pana-panahong kasalukuyang kung saan ang parehong dami ng init ay pinakawalan sa parehong pagkarga tulad ng sa direktang kasalukuyang. Sa madaling salita, ang bombilya ay kumikinang sa parehong ningning.
Ito ay inilarawan sa pamamagitan ng mga pormula na tulad nito: Icrc = 0.707 * Imax = Imax / √2 para sa boltahe, pareho ang pormula, baguhin lamang ang isang titik Ucrc = 0.707 * Umax = Umax / √2. Ito ang mga halagang ipinapakita ng aparato ng pagsukat. Maaari silang mapalitan sa mga formula kapag kinakalkula ayon sa batas ng Ohm o kapag kinakalkula ang kapangyarihan.
Ngunit hindi ito lahat na ang isang kapasitor sa isang AC network ay may kakayahang. Sa susunod na artikulo, isasaalang-alang namin ang paggamit ng mga capacitor sa mga pulsed circuit, high-pass at low-pass filter, sa mga sinewave at square-wave generator.
Boris Aladyshkin
Pagpapatuloy ng artikulo: Mga capacitor sa mga electronic circuit
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: