Alternating Current nima

Alternativ toki nima?

Alternativ toki elektr tizimlari orqali bizning dunyomizni o'ziga xos usulda shakllantirgan asosiy jihatlardan biri. Uning oson yaratilishi, turli darajadagi tokga aylantirilishi va uzun masofalarda uzatilishi imkoniyati, uning energiya uzatish va taqsimot uchun tanlovi bo'lgan. Alternativ tokning bir qancha afzalliklari, masalan, turli qurilmalar bilan moslashuvchanligi va xavfsizlik xususiyatlari, uni kundalik hayotimizda muhim qilib qo'yadi.

Elektr sohasida ikkita asosiy elektr tok turi mavjud: alternativ tok (AC) va doimiy tok (DC). Bu ikki tok turi orasidagi farqlarni va ularning kundalik hayotdagi qo'llanishini tushunish, elektr injiniringidagi rivojlanishlarni va bizni qurtib o'tgan texnologiyalarni baholash uchun zarur.

Alternativ tok (AC) va doimiy tok (DC) - bu elektr zaryadining shimal shartlarida shunt etilishi ikki alohida usuli. AC o'z navbatida har bir davrda yo'nalishini o'zgartiradigan zaryad oqimi, adolatli sinusoirda ko'rinadi. Boshqa tomondan, DC doimiy, o'zgarmas yo'nalishda zaryad oqimini ifodalaydi. Ularning tabiiyoti, funktsionali va qo'llanishlari orasidagi farqlar, elektr energiyasi sohasida kontrastli landschaft yaratadi.

AC ni DC dan tanlovning asosiy sababi, uning oson ravishda yuqori tokka aylantirilishi va uzun masofalarda efektivroq energiya uzatishi imkoniyati. Transformers AC tokni oshirish yoki kamaytirish orqali, uzun masofalarda uzatishda minimal energiya yo'qotishni ta'minlaydi. Aks holda, DC tokni shunday qilib o'zgartirish oson emas, bu esa uning uzun masofalarda uzatish uchun eng yaxshi variant emas.

AC ishlash printsipi, elektr tok oqimi yordamida yaratiladigan o'zgaruvchi magnit maydoni ga markazlangan. Tok yo'nalishi o'zgarsa, magnit maydoni ham o'zgaradi, yaqin joyda joylashgan shuntchilarga elektr tenzatsiyani barpo qiladi. Bu AC xususiyati, AC generatorlar va transformers ishlashi uchun asosiydir.

AC ni izohlovchilar ko'plab shaxslar tarafidan o'z ichiga olindi, lekin serb-amerikalik izohlovchi Nikola Tesla, AC tizimlarini rivojlantirishda o'z rolini o'ynagan. Tesla AC energiya uzatish va induksiya motorini rivojlantirish bilan AC ni elektr energiyasining dominiruyotgan formasi sifatida o'rnatdi.

Tezlikda, 50 tsikl va 60 tsikl alternativ tok terminlari bitta sekundda tok yo'nalishi necha marta o'zgarishi haqida gapiradi. AC energiya tezligi dunyo bo'lg'oqida farqlanadi, 50 Hz Evropa, Osiyo va Afrika ko'plab hududlarida standart, 60 Hz esa Shamoliy Amerika normasi. Tezlik farqi ba'zi qurilmalar va vositalarning ishlashini ta'sir qilishi mumkin, bu esa maxsus maqsad uchun mos keladigan tezlikdan foydalanishni talab qiladi.

AC ning DC dan afzalliklari, faqat effektiv energiya uzatishdan iborat emas. AC oson yaratiladi va elektr energiya yaratish uchun keng qo'llaniladi, bu esa uning erkin va arzon bo'lishini ta'minlaydi. Haridanham, AC tizimlari kerak bo'lganda oson o'chirilishi mumkin, bu esa elektr xavfliliklari ehtimoli kamayadi. AC aniq va turli qurilmalarni, kichik uy jihozlardan katta sanoat mashinalarigacha, energiya bilan ta'minlay oladi.

AC jeneratsiya va uzatish elektr energiyasi infrastrukturasining muhim komponentlari hisoblanadi. AC turli usullar orqali yaratiladi, masalan, gidroelektrik, termal va nuklear elektr stansiyalari, bu stansiyalar generatorlardan foydalanib mexanik energini elektr energigiga o'zgartiradi. Yaratilgandan so'ng, AC transformatorlar, uzatish kulguchlari va substantsiyalardan iborat elektr chiqaruvchi liniyalarda uzatiladi, bu liniyalar samarali tarqatish va ishlatish uchun voltaj darajasini sozlaydi.

Alternativ toki (AC) bizning kundalik hayotimizda muhim rol o'ynaydi, chunki u ko'pincha qo'llaniladigan qurilmalar va vositalarni, jumladan, yorug'lik, kompyuterlar va uy jihozlari bilan ta'minlashga qodir. Shuningdek, uning transformatorlar bilan mos kelishi, oson yaratilishi va uzak masofada elektr energiyasini uzatish imkoniyati, uning modern elektr tizimlarining asosini tashkil etadi.

Frekvensiya AC ishlatishga e'tibor beriladi. Bu, qurilmalar regional elektr ta'minotiga mos kelishini aniqlashdan tashqari, AC energiyasining frekvensiyasi elektr motorlarining tezligi va ishlash xususiyatlarini ta'sir etadi. Frekvensiyadagi o'zgarish motorning boshqa tezlikda ishlashi yoki ba'zi holatlarda xato ishlashi natijasini berishi mumkin.

Transformatorlar AC tizimlarda muhim qurilmalar hisoblanadi, chunki ular turli qo'llanmalar talablariga mos kelish uchun voltaj darajasini sozlaydi. Ular magnit induksiya printsipidan foydalanib ishlaydilar, birinchi spiraldagi o'zgaruvchan magnit maydoni ikkinchi spiraldagi voltajni indukt qiladi. Spirallarning sonini o'zgartirish orqali, transformatorlar qo'llanma xususiy talablarga qarab AC energiyasining voltajini samarali ravishda oshirish yoki pasaytirish mumkin.

Alternativ toki va doimiy toki orasidagi farqlar elektr energiyasi manzilining aniq tushunilishida muhim ahamiyatga ega. Nikola Tesla va boshqa izchilar tomonidan AC o'ylab topilishi, elektr energiyasini yaratish, uzatish va ishlatish usullarini revolyutsionlashtirdi. Alternativ tokning xususiyatlari va qo'llanmalari haqida tushuncha bor bo'lganda, biz dunyoni quvvatlovchi texnologiya va infrastrukturaning yaxshi tushunishga erisha olamiz.

Alternativ toki qanday ishlaydi?

Yaratish: AC o'zgaruvchan magnit maydonidan foydalanib konduktor ichida elektr oqimini indukt qiladi. Bu, generatorlar va alternatorlar kabi qurilmalar orqali amalga oshiriladi, bu qurilmalar mexanik energini elektr energigiga o'zgartiradi. Bu qurilmalarda, sim silindiri magnit maydoni ichida aylanadi yoki magnit sabit sim silindiri atrofida aylanadi. Bu aylanish, magnit maydonining konduktor bilan ta'sirlashiga sabab bo'lib, voltaj va natijada har doim yo'nalishini o'zgartiruvchi elektr oqimini indukt qiladi.

Grafik: ACning salashish xususiyati grafikda ifodalangan, bu grafik vaqt funksiyasi bo'lgan voltaj yoki oqimni ko'rsatadi. Eng mashhur AC grafiki - bu sinusoide, lekin u kvadrat yoki uchburchak shakllarini ham olishi mumkin. Grafikning shakli ACning xususiyatlarini va u turli elektr komponentlari bilan qanday ta'sirlashini belgilaydi.

Frekvensiya: ACning muhim parametrlaridan biri - uning frekvensiyasi, bu oqimning sekundda butun tsikllar sonini ko'rsatadi. U gerts (Hz) bilan o'lchanadi. Keng tarqalgan frekvensiyalar 50 Hz va 60 Hz, ammo qo'llanmaga qarab boshqa frekvensiyalar ham ishlatilishi mumkin. ACning frekvensiyasi ulanishga qo'yilgan qurilmalar va jihozlar ish rejimi va mos kelishini ta'sir etadi.

Bosqich va oqim orasidagi munosabat: AC shematikada, bosqich va oqim bir xil bosqichda (ya'ni, ular bir vaqtda maksimal qiymatlarga erishadi) yoki bir xil emas bosqichda (ya'ni, ular turli vaqtga erishadi). AC shematikadagi bosqich va oqim orasidagi bosqich munosabati kuch yetkazib berish va tizimning samaradorligiga olib kelishi mumkin.

Transformatorlar: AC ning asosiy afzaliyati, uning bosqichi transformatorlar orqali oson o'zgartirilishi. Transformatorlar elektromagnit induksiya printsipida ishlaydi, asosiy spiralda o'zgaruvchi magnit maydoni ikkinchi spiralga oqim yaratadi. Spiraladagi g'ildiraklar sonini o'zgartirish orqali, transformator AC bosqichini kerakli darajaga oshirish yoki pasaytirish mumkin. Bu bosqich darajalarini o'zgartirish imkoniyati AC ni samarali uzoq masofadagi kuch yetkazib berish uchun moslashtiradi.

Alternativ oqimni hisoblash formulasi nima?

Alternativ oqim (AC) qiymatini istalgan vaqtda hisoblash uchun, oqimning amplitudasini (maksimal qiymat) va burchakli chastotani bilish kerak. AC shematikadagi aniq oqimni hisoblash umumiy formulasining ko'rinishi quyidagicha:

i(t) = I_max * sin(ωt + φ)

Bu yerda:

i(t) - bu t vaqtida aniq oqim
I_max - amplituda yoki maksimal oqim
ω (omega) - burchakli chastota, 2πf (bu yerda f - gertsda chastota) formula orqali hisoblanadi
t - siz oqimni hisoblashni istagan vaqt
φ (fi) - bu bosqich burchagi, bosqich va oqim maydonlari orasidagi har qanday bosqich siljishini hisobga oladi
Bu formula sinusoidal maydonga, eng keng tarqalgan AC formaga e'tibor beradi. Agar maydo sinusoidal bo'lmasa, formula boshqa bo'lib, maydonning aniq shakline bog'liq bo'ladi.

AC shematikalarda yana bir muhim qiymat - kvadrat ortalama (RMS) oqim, bu effektiv oqimni o'lchaydi. RMS oqim AC shematikadagi kuchni hisoblash uchun foydali bo'lib, DC shematikadagi doimiy oqimga solishtirilishi mumkin. Maksimal oqimdan RMS oqimni hisoblash formulasining ko'rinishi quyidagicha:

I_RMS = I_max / √2

Bu yerda:

I_RMS - kvadrat ortalama oqim
I_max - amplituda yoki maksimal oqim
√2 - 2 ning kvadrat ildizi, ya'ni 1.414 ga yaqin
Bu formulalar orqali, alternativ oqim maydonining aniq oqim qiymatini hisoblash va effektiv yoki RMS oqim qiymatini aniqlash mumkin.