Eisimpleirean de Cheistean a’ Deasbad Ion-ghluasaid agus Claochladairean
Tha ionduchtachd agus cruth-atharraichean nan dà bhun-bheachd chudromach ann an dealan, gu h-àraidh a thaobh chuairtean AC (sruth eile). Cuidichidh tuigse air mar a tha iad ag obair ann an grunn thagraidhean practaigeach, bho dhealbhadh chuairtean dealain gu tagraidhean ann an innealan taighe agus gnìomhachais. San artaigil seo, bruidhnidh sinn air eisimpleirean de dhuilgheadasan agus fuasglaidhean co-cheangailte ri ionduchtachd agus cruth-atharraichean.
Ro-ràdh do dh’Ionduchtachd
Is e ionduchtachd comas pàirt dealain, leithid coil, EMF (feachd electromotive) brosnaichte a thoirt gu buil nuair a bhios atharrachadh ann an sruth a’ sruthadh troimhe. Canar ionduchtair ri pàirt le ionduchtachd. Is e an Henry (H) aonad an ionduchtachd.
Is e am foirmle bhunasach a tha co-cheangailte ri inductance:
[V_L = L \frac{dI}{dt} \]
Càite:
– \( V_L \) 's e am bholtaids brosnaichte a thig às (bholtaichean)
– \( L \) 's e an ionduchtachd (Eanraig)
– ’S e \( \frac{dI}{dt} \) an ìre atharrachaidh srutha a thaobh ùine (ampere gach diog)
Eisimpleir Ceist 1: A’ tomhas bholtaids brosnaichte
Ceist:
Tha sruth a dh’atharraicheas bho 3 A gu 6 A ann an 2 dhiog a’ tighinn gu inductor le inductance de 5 H. Obraich a-mach am bholtaids brosnaichte a thig às!
Fuasgladh:
An toiseach, feumaidh sinn ìre atharrachaidh an t-srutha (\(\frac{dI}{dt}\)) a dhearbhadh:
[I_1 = 3, \text{A}, \, I_2 = 6, \text{A}, \, \Deltat = 2, \text{diogan}]
[ \frac{dI}{dt} = \frac{I_2 – I_1}{Δt} = \frac{6 – 3}{2} = 1.5 \, \text{A/sec} \]
A-nis cuiridh sinn na luachan aithnichte an àite foirmle bholtaids brosnaichte:
[V_L = L \frac{dI}{dt} = 5 \times 1.5 = 7.5 \, \text{V} \]
Mar sin, is e 7.5 V am bholtaids brosnaichte a thig às.
Ro-ràdh do Chlaochladairean
'S e inneal dealain a th' ann an claochladair a thathar a' cleachdadh gus ìrean bholtaids AC atharrachadh bho aon ìre gu ìre eile a' cleachdadh prionnsapal ionduchtachaidh electromagnetic. Tha claochladair air a dhèanamh suas de dhà choilich, coilich bun-sgoile agus coilich àrd-sgoile, air an ceangal timcheall air cridhe iarainn.
Is e am foirmle bhunasach airson claochladair air leth:
[ \frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} \]
Càite:
– \( V_p \) 's e am bholtaids air a' phrìomh choilich
– \( V_s \) 's e am bholtaids air a' choil àrd-sgoile
– \( N_p \) an àireamh de thionndaidhean anns a’ phrìomh choilich
– \( N_s \) an àireamh de thionndaidhean anns a’ choil àrd-sgoile
Eisimpleir Ceist 2: A’ tomhas bholtaids àrd-sgoile
Ceist:
Tha 500 tionndadh aig claochladair anns a’ phrìomh choilich agus 100 tionndadh anns a’ choilich àrd-sgoile. Ma tha am bholtaids cuir a-steach don phrìomh choilich 230 V, dè am bholtaids toraidh a th’ ann don choilich àrd-sgoile?
Fuasgladh:
Cleachd foirmle an atharrachaidh air leth freagarrach:
[ \frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} \]
Is iad na paramadairean aithnichte:
- \( V_p = 230 \, \text{V} \)
– \( N_p = 500 \)
– \( N_s = 100 \)
Feumaidh sinn \(V_s \) a lorg:
[ \frac{230}{V_s} = \frac{500}{100} \]
A’ sìmpleachadh an t-sloigh air an làimh dheis:
[ \frac{230}{V_s} = 5 \]
A-nis, fuasgail airson \( V_s \):
\[ V_s = \frac{230}{5} = 46 \, \text{V} \]
Mar sin, is e 46 V am bholtaids toraidh air a’ choil àrd-sgoile.
Eisimpleir 3: A’ tomhas àireamh nan tionndaidhean àrd-sgoile
Ceist:
Cleachdar claochladair ceum-sìos gus am bholtaids a lùghdachadh bho 240 V gu 24 V. Ma tha an àireamh de thionndaidhean anns a’ phrìomh choilich 800 tionndadh, cia mheud tionndadh a tha anns a’ choilich àrd-sgoile?
Fuasgladh:
Cleachd foirmle an atharrachaidh air leth freagarrach:
[ \frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} \]
Is iad na paramadairean aithnichte:
- \( V_p = 240 \, \text{V} \)
– \( V_s = 24 \, \text{V} \)
– \( N_p = 800 \)
Feumaidh sinn \( N_s \) a lorg:
[ \frac{240}{24} = \frac{800}{N_s} \]
A’ sìmpleachadh an t-sloigh air an taobh chlì:
[10 = \frac{800}{N_s} \]
Fuasgail airson \( N_s \):
\[ N_s = \frac{800}{10} = 80 \]
Mar sin, tha an àireamh de thionndaidhean anns a’ choil àrd-sgoile 80 tionndadh.
Eisimpleir Ceist 4: A’ tomhas cumhachd ann an claochladair air leth
Ceist:
Tha bholtaids cuir a-steach de 120 V aig claochladair air leth freagarrach air a’ phrìomh choilich le sruth de 2 A agus bholtaids toraidh de 12 V air a’ choilich àrd-sgoile. Obraich a-mach an sruth a tha a’ sruthadh anns a’ choilich àrd-sgoile agus an cumhachd a thèid a thoirt a-mach anns a’ choilich àrd-sgoile.
Fuasgladh:
An toiseach, bidh sinn a’ tomhas a’ chumhachd anns a’ phrìomh choilich (\(P_p\)):
[P_p = V_p × I_p = 120, V × 2, A = 240, W]
Ann an claochladair air leth freagarrach, tha a’ phrìomh chumhachd co-ionann ris a’ chumhachd àrd-sgoile:
\[P_s = P_p = 240 \, \text{W} \]
A-nis, bidh sinn a’ tomhas an t-sruth anns a’ choil àrd-sgoile (\(I_s\)) a’ cleachdadh a’ chumhachd:
[P_s = V_s uair I_s]
\[ 240 = 12 \uaireannan I_s \]
Fuasgail airson \(I_s\):
[I_s = \frac{240}{12} = 20 \, \text{A} \]
Mar sin, is e 20 A an sruth a tha a’ sruthadh anns a’ choil àrd-sgoile, agus is e 240 W an cumhachd a thèid a thoirt a-mach anns a’ choil àrd-sgoile.
Eacarsaichean
Às dèidh dhut beagan eisimpleirean de fhuasgladh nan duilgheadasan gu h-àrd a thuigsinn, seo beagan cheistean cleachdaidh a ghabhas dèanamh gus do thuigse air ionduchtachd agus claochladairean a dhoimhneachadh.
1. Tha sruth a dh’atharraicheas bho 4 A gu 10 A ann an 3 diogan air a thoirt do inductor le inductance de 10 H. Obraich a-mach am bholtaids brosnaichte a thig às!
2. Tha 200 tionndadh aig claochladair ceum-suas anns a’ phrìomh choilich agus 1000 tionndadh anns a’ choilich àrd-sgoile. Ma tha am bholtaids cuir-a-steach 120 V, dè am bholtaids toraidh aig a’ choilich àrd-sgoile?
3. Tha 400 tionndadh anns a’ phrìomh choilich ann an claochladair, agus tha 100 tionndadh anns a’ choilich àrd-sgoile. Ma tha am bholtaids thairis air a’ choilich àrd-sgoile 15 V, dè am bholtaids thairis air a’ phrìomh choilich?
4. Tha bholtaids cuir a-steach de 240 V aig claochladair air leth freagarrach air a’ choilich phrìomhair le sruth de 3 A agus bholtaids toraidh de 60 V air a’ choilich àrd-sgoile. Obraich a-mach an sruth a tha a’ sruthadh anns a’ choilich àrd-sgoile agus an cumhachd a thèid a thoirt a-mach anns a’ choilich àrd-sgoile.
Le bhith a’ crìochnachadh nan eacarsaichean seo, gheibh thu tuigse nas doimhne air mar a tha ionduchtachd agus cruth-atharraichean ag obair agus mar a chleachdas iad iad ann an diofar shuidheachaidhean practaigeach. Tha an t-eòlas seo deatamach chan ann a-mhàin ann an saoghal acadaimigeach ach cuideachd ann an diofar thaobhan teicnigeach de bheatha làitheil agus obair proifeasanta ann an innleadaireachd dealain.
