Ni jani ni Nini Ufano wa Ferranti?
Maana ya Ufano wa Ferranti
Ufano wa Ferranti unatafsiriwa kama ongezeko la voliji kwenye mwisho wa kupokea katika mstari wa kutuma umeme wa urefu mkubwa zaidi kuliko upande wa kutuma. Ufano huu unahesabiwa zaidi wakati nyuzi ndogo sana au hakuna nyuzi (mstari wazi). Inaweza kutafsiriwa kama kifano au asilimia ya ongezeko.
Katika uamuzi wa kawaida, mchawi unatoka kutoka kwenye nguvu nyingi hadi chini ili kukidhi tofauti ya nguvu ya umeme. Mara nyingi, voliji wa upande wa kutuma ni juu zaidi kuliko upande wa kupokea kutokana na matukio ya mstari, hivyo mchawi hutoka kutoka upande wa kutuma hadi nyuzi.
Lakini Mhe. S.Z. Ferranti, mwaka 1890, alitaja maoni yasiyotarajiwa kuhusu mistari ya kutuma umeme vya urefu wa kati au makubwa, ambayo inasema kuwa wakati nyuzi ni ndogo sana au hakuna nyuzi, voliji wa upande wa kupokea mara nyingi huanza kuongezeka zaidi kuliko upande wa kutuma, hii inatoa ufano unaotambuliwa kama Ufano wa Ferranti katika mfumo wa umeme.
Ufano wa Ferranti katika Mstari wa Kutuma Umeme
Mstari wa kutuma umeme wa urefu mkubwa una ukungu na induktansi kwa urefu wake. Ufano wa Ferranti hutokea wakati mchawi uliyotumika kutoka kwenye ukungu wa mstari unapofika kuwa zaidi kuliko mchawi wa nyuzi kwenye upande wa kupokea, hasa wakati nyuzi ni ndogo sana au hakuna nyuzi.
Mchawi wa kutengeneza ukungu unachukua tofauti ya voliji kwenye induktansi ya mstari, ambayo inapatikana moja kwa moja na voliji wa upande wa kutuma. Tofauti hii ya voliji hiongezeka kwenye mstari, kufanya voliji wa upande wa kupokea kuwa juu zaidi kuliko upande wa kutuma. Hii inatafsiriwa kama Ufano wa Ferranti.

Hivyo ukungu na induktansi za mstari wa kutuma umeme zinajihusisha kwa sawa katika ufano huu, na kwa hivyo Ufano wa Ferranti unaweza kuwa duni sana kwenye mistari madogo kwa sababu induktansi ya mstari huo huathiriwa kuwa karibu sana na sifuri. Kwa ujumla, kwa mstari wa 300 Km unaofanya kazi kwenye kiwango cha frekwensi 50 Hz, voliji wa upande wa kupokea bila nyuzi umefundishwa kuwa juu zaidi kwa asilimia 5 kuliko upande wa kutuma.
Sasa, kwa ajili ya tathmini ya Ufano wa Ferranti, tuangalie diagramu za phasor zilizopewa hapo juu.
Hapa, Vr inachukua kuwa phasor rasmi, iliyorepresentea na OA.

Hii inarepresentea na phasor OC.
Sasa, kwa kiholela cha mstari mrefu, imeonekana kwamba ukingo wa mstari wa umeme ni duni sana kuliko reaktansi ya mstari. Kwa hiyo tunaweza kusimamiwa kwamba urefu wa phasor Ic R = 0; tunaweza kutathmini kuwa ongezeko la voliji ni tu kwa sababu ya OA – OC = ongezeko la reaktansi kwenye mstari.
Sasa, ikiwa tutathmini c0 na L0 ni thamani za ukungu na induktansi kwa kila km ya mstari wa kutuma umeme, ambako l ni urefu wa mstari.

Kwa sababu, kwenye mstari mrefu, ukungu unafanana kote kwenye urefu wake, mchawi wa wastani unaenda,


Kutokana na maelezo hayo, ni vibaya tu kuona kuwa ongezeko la voliji kwenye upande wa kupokea linadumu kwa kawaida na mraba wa urefu wa mstari, na kwa hivyo kwenye mstari mrefu, linongezeka na urefu, na mara nyingi hupita voliji lililoletwa kwenye upande wa kutuma, kutoa ufano unaoitambuliwa kama Ufano wa Ferranti. Ikiwa unataka kutathmini ujuzi wako kuhusu Ufano wa Ferranti na masuala muhimu ya mfumo wa umeme, angalia maswali yetu ya chaguo msingi (MCQ).
Ni vibaya tu kuona kuwa ongezeko la voliji kwenye upande wa kupokea linadumu kwa kawaida na mraba wa urefu wa mstari. Kwenye mistari mirefu, ongezeko hili linaweza kuongezeka zaidi kuliko voliji lililoletwa kwenye upande wa kutuma, kutoa Ufano wa Ferranti. Ikiwa unataka kutathmini ujuzi wako, angalia maswali yetu ya chaguo msingi (MCQ) ya mfumo wa umeme.