Ինչ է փոփոխական հոսանքը?
Փոփոխական հոսանքը էլեկտրական համակարգերի հիմնական բաղադրիչն է, որը շատ ձևերով ձևավորել է մեր աշխարհը։ Այն կարող է հեշտությամբ ծագել, փոխվել տարբեր լարումների և առաջացնել հեռավոր հեռավորություններով, որը դարձրել է այն էլեկտրական էnergie-ի փոխանցման և բաշխման պարզագույն ընտրությունը։ Ավելնապես, փոփոխական հոսանքի շատ առավելությունները, ինչպիսիք են տարբեր սարքերի հետ համատեղությունը և անվտանգության հատկությունները, դարձրել են այն անհրաժեշտ մեր օրական կյանքում։
Էլեկտրական էnergie-ի աշխարհում կա երկու հիմնական էլեկտրական հոսանքի ձև՝ փոփոխական հոսանք (AC) և ուղղագիծ հոսանք (DC)։ Այդ երկու տեսակների հատկությունների և օրական կյանքում կիրառման հասկացությունը էլեկտրական ճարտարագիտության և մեր շրջապատում գտնվող տեխնոլոգիաների առաջընթացը գնահատելու համար էապես կարևոր է։
Փոփոխական հոսանքը (AC) և ուղղագիծ հոսանքը (DC) երկու տարբեր եղանակներ են, որոնցով էլեկտրական լարումը փոխանցվում է շղթայով։ AC-ը ներառում է լարման հոսքը, որը պարբերաբար փոխում է ուղղությունը, ստեղծելով սինուսոիդային ալիք։ Այլ կողմից, DC-ն նշանակում է լարման հոսքը միակ և հաստատուն ուղղությամբ։ Նրանց բնույթի, ֆունկցիաների և կիրառությունների տարբերությունները ստեղծում են էլեկտրական էnergie-ի հակադիր լանդշաფտ։
Մի հիմնական պատճառ, որը դարձնում է AC-ը ավելի նախընտրելի քան DC-ն, դրա հնարավորությունն է հեշտությամբ փոխվել բարձր լարումների և հեռավոր հեռավորություններով էլեկտրական էnergie-ի ավելի էֆեկտիվ փոխանցման համար։ Ավելին, տրանսֆորմատորները կարող են մեծացնել կամ կրճատել AC-ի լարումը, արդյունքում փոքր էnergie-ի կորսացում հեռավոր հեռավորություններով փոխանցման ժամանակ։ Հակառակ դեպքում, DC էnergie-ը չի կարող հարմար ձևով փոխվել, ինչը դարձնում է այն ավելի պարզ հեռավոր հեռավորություններով փոխանցման համար անհարմար։
AC-ի աշխատանքային սկզբունքը կենտրոնացված է էլեկտրական հոսանքի հոսքով ստեղծված փոփոխական մագնիսական դաշտի շուրջ։ Որպեսզի հոսանքը փոխում է ուղղությունը, մագնիսական դաշտը նույնպես փոփոխվում է, ինդուկտորային լարում առաջացնելով կարգավոր հաղորդիչներում։ Այս հատկությունը հիմնական է AC գեներատորների և տրանսֆորմատորների աշխատանքի համար։
AC-ի հայտնաբերումը կարող է վերագրվել մի շարք անձանց, բայց սերբա-ամերիկացի հայտնաբերող Նիկոլա Թեսլան հաճախ վերագրվում է փոփոխական հոսանքի համակարգերի հիմնադիրը։ Թեսլայի աշխատանքը AC էnergie-ի փոխանցման և ինդուկցիոն էլեկտրամոտորների զարգացման համար օգնել է ստեղծել փոփոխական հոսանքը դոմինանտ էլեկտրական էnergie-ի ձևով։
Հաճախության տերմիններով 50-ցիկլային և 60-ցիկլային փոփոխական հոսանքը նշանակում է հոսանքի ուղղության փոփոխությունների քանակը մեկ վայրկյանում։ Այս հաճախությունը փոփոխվում է աշխարհի տարբեր մասերում, որտեղ 50 Hz-ը ստանդարտ է Եվրոպայում, Ասիայում և Աֆրիկայում, իսկ 60 Hz-ը նորմալ է Ամերիկայում։ Այս հաճախության տարբերությունը կարող է ազդել որոշ սարքերի և սարքավորումների աշխատանքի վրա, որը դարձնում է անհրաժեշտ օգտագործել նախատեսված նպատակի համար համապատասխան հաճախությունը։
AC-ի առավելությունները այն էլեկտրական էnergie-ի ավելի էֆեկտիվ փոխանցման միջոցով չեն սահմանվում։ AC-ն հեշտ է ծագել և լայնորեն օգտագործվում է էլեկտրական էnergie-ի ստեղծման համար, ինչը դարձնում է այն ավելի հասանելի և տարածաշրջանային։ Ավելին, AC համակարգերը ավելի անվտանգ են, քանի որ դրանք կարող են հեշտությամբ անջատվել երբ անհրաժեշտ է, նվազեցնելով էլեկտրական անհաջողությունների հավանականությունը։ AC-ն բազմանիշ է և կարող է հենց ներկայացնել տարբեր սարքեր, սկսած փոքր ընտանիքային սարքերից մինչև մեծ պարագային մեքենաներ։
AC-ի ստեղծումը և փոխանցումը կրիտիկական բաղադրիչներ են էլեկտրական էnergie-ի ինֆրակուստուրայի մեջ։ AC-ն ստեղծվում է տարբեր միջոցներով, ինչպիսիք են ջրային, ջերմային և նուկլեար էլեկտրական կայանները, որոնք օգտագործում են գեներատորները մեխանիկական էnergie-ը փոխելու համար էլեկտրական էnergie-ի։ Ստեղծվելուց հետո, AC-ն փոխանցվում է էլեկտրական գծերի միջոցով, որոնք ներառում են տրանսֆորմատորներ, փոխանցման աշտարակներ և սուբստացիաներ, որոնք կարող են կարգավորել լարումների մակարդակները էֆեկտիվ բաշխման և օգտագործման համար։
Փոփոխական հոսանքը կարևոր դեր է խաղում մեր օրական կյանքում, քանի որ այն հենց ներկայացնում է այն սարքերի և սարքավորումների մեծ մասը, որոնց մենք հավաստացած ենք, ներառյալ լուսանկարները, համակարգիչները և ընտանիքային սարքերը։ Ավելնապես, դրա համատեղությունը տրանսֆորմատորների հետ, ստեղծման հեշտությունը և հեռավոր հեռավորություններով էnergie-ի փոխանցման հնարավորությունը դարձնում են այն ժամանակակից էլեկտրական համակարգերի հիմքը։
Հաճախությունը նշանակալի ազդեցություն ունի AC-ի օգտագործման վրա։ Բացի նրանից, որ այն որոշում է սարքերի համատեղությունը շրջանակի էլեկտրական էnergie-ի հետ, AC էnergie-ի հաճախությունը ազդում է էլեկտրամոտորների արագության և աշխատանքի վրա։ Հաճախության փոփոխությունը կարող է արդարացնել մոտորի այլ արագությունը կամ, որոշ դեպքերում, անհաջողությունը առաջացնել։
Տրանսֆորմատորները կարևոր սարքեր են AC համակարգերում, քանի որ դրանք կարող են կարգավորել լարումների մակարդակները տարբեր կիրառությունների համար։ Դրանք աշխատում են էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի սկզբունքով, որտեղ փոփոխական մագնիսական դաշտը նախանշված գործակալում ինդուկտորային լարում առաջացնում է երկրորդ գործակալում։ Գործակալների պտույտների քանակի փոփոխությամբ տրանսֆորմատորները կարող են էֆեկտիվորեն մեծացնել կամ կրճատել AC էnergie-ի լարումը, կախված համակարգի հատուկ պահանջներից։
Փոփոխական հոսանքի և ուղղագիծ հոսանքի տարբերությունները կարևոր են էլեկտրական էnergie-ի բազմանիշ լանդշաֆտի հասկացության համար։ Նիկոլա Թեսլայի և այլ հայտնաբերողների կողմից փոփոխական հոսանքի հայտնաբերումը հեղինակացրել է այն ձև, որով մենք ստեղծում, փոխանցում և օգտագործում էլեկտրական էnergie-ը։ Փոփոխական հոսանքի հատկությունների և կիրառությունների հասկացությամբ մենք կարող ենք ավելի լավ հասկանալ տեխնոլոգիան և ինֆրակուստրուկտուրան, որոնք էլեկտրական էnergie-ով հենց ներկայացնում են մեր աշխարհը։
Ինչպե՞ս է աշխատում փոփոխական հոսանքը:
Փոփոխական հոսանքը (AC) աշխատում է շղթայում էլեկտրական լարման հոսքի ուղղության պարբերաբար փոփոխման միջոցով։ Հակառակ դեպքում, ուղղագիծ հոսանքը (DC), որը հոսում է հաստատուն ուղղությամբ, AC-ն այլ ուղղություններով ուղղվում է առաջ և հետ։ Այս օսցիլլացիան հաճախ նե