Hvað er víxlaströkur

Hvað er skipt straumur?

Skipt straumur er grunnþáttur rafkerfis sem hefur verið áhrifamikill á víslega vegu. Mjög auðvelt er að framleiða hann, breyta honum í mismunandi spennu og senda hann yfir langar fjarlægðir, sem gert hafa hann til valda rafstraums til sendingar og dreifingar. Auk þess, mörg gagnlegt af skipt straumi, eins og samhæfni við mismunandi tæki og öryggisatriði, hafa gerð hann ósýnilega í daglegu lífi okkar.

Í heimi rafmagns eru tvö stök form af rafstraumi: skipt straumur (AC) og beintan straum (DC). Þekking á muninum milli þessa tveggja gerða rafstraums og notkun þeirra í daglegu lífi er mikilvæg til að meta frekari störf í rafverkfræði og teknologi sem umger oss.

Skipt straumur (AC) og beintan straum (DC) eru tvær sérstök leiðir til að flytja rafhlaup í rafkerfi. AC inneheldur rafhlaup sem reglulega snýr áttina, sem myndar bilið sem oftast er svipað við sinusbili. Á hins vegar fer DC handa rafhlaupi í einu, óbreyttu átt. Einkenni, virka og notkun þeirra gerir mótsögnandi landslag í raforku.

Einn mikilvægur ástæða fyrir því að AC er valið yfir DC er að hann er auðveldara að breyta í mismunandi spennu, sem gert hafa hann til valda rafstraums til sendingar yfir langar fjarlægðir. Auk þess, geta transformer aukat eða lækt AC spennu, sem gert hafa minnst orku tap við sendingu yfir langar fjarlægðir. Á hins vegar er ekki hægt að breyta DC orku eins auðvelda, sem gert hafa hann minna notalegan til sendingar yfir lengri fjarlægðir.

Virkanefni AC er miðað við brottnandi rafmagnsreik áskiljan af rafstraumi. Sem rafstraumin snýr átt, brottast rafmagnsreiki líka, sem framkvæmir spennu í nálægum leitaraflóðum. Þetta einkenni AC er grunnþáttur til að vinna AC generatora og transformer.

Uppfinningin af AC má rekja til margra einstaklinga, en serbísk-amerískur uppfinnandi, Nikola Tesla, er oft meðal áskiljan fyrir að hafa upphaflega AC kerfi. Verk Tesla á AC orku sendingu og hans þróun á induktion motor hjálpaðu að stofna AC sem mestu gerð rafmagns.

Um tíðni, lýkur orðin 50-hringur og 60-hringur skipt straumur við fjölda sinnum sem straumin snýr átt í einu sekúndu. Tíðni AC orku varierar yfir heim, með 50 Hz sem staðal í mörgum hlutum Evrópu, Asía og Afrikus, en 60 Hz er venju í Norður-Ameríku. Þessi munur í tíðni getur haft áhrif á virkni vissa tækja og tæja, sem gert hafa mikilvægt að nota réttu tíðni fyrir æskiljan hagnað.

Forsendi AC yfir DC fer yfir efnið af efna sendingu. AC er auðveldara að framleiða og er víðtæk notað fyrir rafmagns framleiðslu, sem gerir hann aðgengilegra og kostnaðarefna. Auk þess, AC kerfi eru öruggari því þau geta auðveldlega verið slökkt ef þarf, sem minnkar hættuna af raforkuóhörmum. AC er fleksibill og getur gert allskyns tæki, frá litlu húsnæðistækjum til stóra verkstæðitækja.

Frámleidi og sending AC eru mikilvægar hluti af rafmagnakerfi. AC er framleiddur með mismunandi aðferðum, eins og vatnarkraftaverk, hitaverk og kjarnorkuverk, sem nota generatora til að breyta mekanísku orku í rafmagnsorku. Eftir að hann er framleiddur, er AC sendur yfir rafstraumlínur sem innihalda transformer, sendingartorn og undirstöður sem breyta spenna stig fyrir efna dreifingu og notkun.

Skipt straumur spilar mikilvægar hlutverk í daglegu lífi okkar, þar sem hann kraftar mesti af tækjunum og tæjunum sem við treystum á, eins og ljós, tölvur og húsnæðistækjum. Auk þess, samhæfni hans við transformer, auðveldleika framleiðslu og möguleika til að senda orku yfir langar fjarlægðir gerir hann grunnþátt moderna rafmagnakerfa.

Tíðni hefur áhrif á AC notkun. Auk þess að ákvarða samhæfni tækja við rafstraumssendingu ásvæðisins, hefur tíðni AC orku áhrif á hraða og virkni rafmagnsmotora. Breyting í tíðni gæti valdi motora að vinna á öðru hraða eða, í sumum tilvikum, misvirka.

Transformer eru mikilvæg tæki í AC kerfi, þar sem þeir breyta spenna stig til að uppfylla nauðsynji mismunandi notkun. Þeir vinna með að nota venju rafmagnsinduktion, með brottnandi rafmagnsreiki í fyrsta sporinu sem framkvæmir spennu í annað spor. Með að breyta fjöldi sporanna, geta transformer auðveldlega aukað eða lækt spenna AC orku, eftir því hvað nauðsynji eru.

Munurinn á skipt straumi og beintan straumi er mikilvægur til að skilja mismunandi landslag rafmagns. Uppfinningin af AC af Nikola Tesla og aðrum uppfinendum hefur revolúsionerat hvernig við framleiðum, sendum og notum rafmagn. Með að meta einkenni og notkun skipt straums, getum við betur skilið teknologi og kerfi sem kraftar heiminn okkar.

Hvernig virkar skipt straumur?

Skipt straumur (AC) virkar með því að reglulega breyta átt rafhlaups í rafkerfi. Samanburði við beintan straum (DC), sem fer í fastri átt, AC hoppar fram og aftur. Þessi hoppun er oft sett fram sem bili, oft í lögun sinus bils. Skoðum nærmari hvernig skipt straumur virkar.

Frámleidi: AC er framleiddur með að nota brottnandi rafmagnsreik til að framkvæma rafstraum í leitaraflóði. Þetta er gert með tækjum eins og generatora og alternatora, sem breyta mekanísku orku í rafmagnsorku. Í þessum tækjum snýr sporið af röð af rafmagnsreiku, eða rafmagnsreiki snýr um fast spori. Þessi snúnings valdar rafmagnsreiki að tengjast leitaraflóðinu, framkvæma spennu og, sem eftirfarandi, rafstraum sem reglulega snýr átt.

Bili: Skipt einkenni AC er sett fram með bili, sem sýnir spennu eða rafstraum sem fall af tíma. Algengasta bilið fyrir AC er sinus bil, sem getur tekið önnur lögun, eins og ferning eða þríhyrnings bili. Lögun bilsins ákvarðar einkenni AC og hvernig hann fer með mismunandi rafmagns hlutverkum.

Tíðni: Eitt mikilvægt stak af AC er tíðnin, sem sýnir fjölda fullkomna hringja sem straumin fer í hverju sekúndu. Hann er mælt í herztum (Hz). Algengar tíðnir eru 50 Hz og 60 Hz, en aðrar tíðnir geta verið notaðar eftir því hvað nauðsynji eru. Tíðni AC hefur áhrif á virkni og samhæfni tækja og tæja sem tengd eru við rafstraumssendingu.

Spenna og rafstraum samhengi: Í AC kerfi geta spenna og rafstraum verið í sömu tíma (þ.e. þeir ná toppgildi sínu sama tíma) eða úr samhengi (þ.e. þeir ná toppgildi sínu í mismunandi tíma). Samhengi milli spennu og rafstraums í AC kerfi getur hafa mikil áhrif á orku sendingu og efni kerfisins.

Transformer: Eitt mikilvægt forsenda AC er að hans spenna er auðveldara að breyta með transformer. Transformer vinna með að nota venju rafmagnsinduktion, með brottnandi rafmagnsreiki í fyrsta sporinu sem framkvæmir spennu í annað spor. Með að breyta fjöldi sporanna, getur transformer aukað eða lækt AC spennu eins og nauðsynji eru. Þetta förmun að breyta spenna stig gera AC til valda efna sendingu yfir langar fjarlægðir.

Hvað er formúlan til að reikna skipt straum?

Til að reikna gildi skipt straums (AC) í einhverju tíma, þarftu að vita amplitúð (hámarks gildi) rafstraumsins og hornfrekans. Almenna formúlan til að reikna augnabliksgildi rafstraums í AC kerfi er:

i(t) = I_max * sin(ωt + φ)

Þar sem:

i(t) er augnabliksgildi rafstraums í tíma t
I_max er amplitúð eða hámarks rafstraum
ω (omega) er hornfrekans, reiknaður sem 2πf (þar sem f er tíðni í herztum)
t er tíminn sem þú vilt reikna rafstraum
φ (phi) er fasavirkja, sem tekur tillit til allra fasaskekkju á milli spennu og rafstraums bila
Reyndar segir þessi formúla að bilið sé sinuslínt, algengasta gerð AC. Ef bilið er ekki sinuslínt, verður formúlan að vera önnur og háð vörunni af bili.

Annað mikilvægt gildi fyrir AC kerfi er root-mean-square (RMS) rafstraum, sem mælir virkja rafstraum. RMS rafstraum er gagnlegur til að reikna orku í AC kerfi og getur verið samanburður við fast rafstraum í DC kerfi. Formúlan til að reikna RMS rafstraum frá hámarks rafstraum er eins og eftirfarandi:

I_RMS = I_max / √2

Þar sem:

I_RMS er root-mean-square rafstraum
I_max er amplitúð eða hámarks rafstraum
√2 er kvadratrót af 2, um 1.414
Með þessum formúlum, geturðu reiknað augnabliksgildi rafstraums fyrir skipt straumur bili og ákveðið virkja eða RMS rafstraum gildi.