Hevkêşeya Herika Alternatîf
Herika alternatîf, an AC, cureyekî herika elektrîkê ye ku bi gelemperî di jiyana rojane de tê bikar anîn. Berevajî herika rasterast (DC), herika alternatîf xwedî taybetmendiya guhertina dem bi dem a mezinahî û rêça xwe ye. Fêmkirina hevkêşeya herika alternatîf pir girîng e, nemaze ji bo endezyarên elektrîkê, teknîsyen û akademîsyenan, ji ber ku ew dikare bandorê li ser awayê xebitandina cîhazên elektronîkî û elektrîkê bike.
Têgihîştina bingehîn a Herika Alternatîf
Di bingeh de, herika alternatîf herikeke ku car bi car rêça xwe diguherîne ye. Ev herik ji hêla santralên elektrîkê yên AC yên wekî jeneratorên AC ve tê hilberandin. Herika alternatîf bi rêjeyek sabît ji sifirê ber bi lûtkeya xwe ya erênî ve diherike, dûv re dîsa vedigere sifirê û berdewam dike heya ku bigihîje lûtkeya xwe ya neyînî, û hwd. Ev çerx di navberên sabît de dubare dibe, bi gelemperî saniye an mîlîçirkeyan.
Hevkêşeya Sînusoîdal a Herika Alternatîf
Ji bo ravekirina herika alternatîf bi awayekî matematîkî, em fonksiyoneke sînusoîdal bi kar tînin. Şêweya giştî ya hevkêşeya herika alternatîf ev e:
\[ I(t) = I_m \sin(\omega t + \phi) \]
Dîmana:
– \( I(t) \) rêjeya herikê di dema t de ye
– \( I_m \) herikîna herî zêde an jî amplîtuda ye
– \( \omega \) frekansa goşeyî ye (rad/s)
– \(t \) dem e
– \( \phi \) qonaxa destpêkê ye
Fonksiyoneke sînusoîdal diyar dike ku nirxa niha bi demê re bi demkî diguhere. Frekansa goşeyî \(\omega\) bi têkiliya \(\omega = 2\pi f\) bi frekansa \(f\) ya bi Hertz ve girêdayî ye.
Voltaja Girêdayî Herika Alternatîf
Voltaja di sîstemeke herika alternatîf de jî dikare bi şêweya sînusoîdal were îfadekirin, ango:
\[ V(t) = V_m \sin(\omega t + \phi) \]
Dîmana:
– \( V(t) \) voltaja di dema t de ye
– \( V_m \) voltaja an jî amplîtuda herî zêde ye
– \( \omega \) frekansa goşeyî ye
– \(t \) dem e
– \( \phi \) qonaxa destpêkê ye
Kohezyona Voltaj û Herikê di Çerxeya RLC de
Di devreyeke elektrîkê de ku berxwedêr (R), înduktor (L) û kondansator (C) tê de hene, voltaja û herikîn dê di qonaxên cuda de bin. Ev ji ber xwezaya bersiva her pêkhateyê ya li hember herikînê ye. Ji bo ravekirinê:
1. Berxwedêr (R):
Di berxwedêrekê de, voltaja û herikîna di heman qonaxê de ne. Hevkêşeya Ohm hîn jî derbasdar e:
\[ V_R(t) = I(t) \cdot R \]
2. Înduktor (L):
Di înduktorê de, voltaja 90 pileyan (π/2) ji herikê pêştir e. Hevkêşe ev e:
\[ V_L(t) = L \frac{dI(t)}{dt} \]
3. Kondansator (C):
Di kondansatorekê de, herikîn bi 90 pileyan (π/2) ji voltaja pêştir e. Hevkêşe ev e:
\[ I_C(t) = C \frac{dV(t)}{dt} \]
Hêz di Herika Alternatîf de
Hêz di sîstemeke herika alternatîf de ji çend pêkhateyan pêk tê, di nav de hêza rastîn, hêza reaktîf, û hêza eşkere.
- Hêza Rastîn (P):
\[ P = V_{rms} I_{rms} \cos \phi \]
- Hêza Reaktîf (Q):
\[ Q = V_{rms} I_{rms} \sin \phi \]
- Hêza Xuya (S):
\[ S = V_{rms} I_{rms} \]
Li vir (φ) goşeya qonaxê ya di navbera voltaja û herikê de ye, (v_{rms}_) voltaja RMS (Root Mean Square) ye, û (i_{rms}_) herika RMS ye.
Rêjeya Navînî ya Çargoşeyî (RMS) di Herika Alternatîf de
Nirxa RMS nirxa bibandor a herik û voltaja AC ye ku heman hêzê wekî herikek DC ya berawirdî çêdike. Nirxa RMS girîng e ji ber ku piraniya amûrên pîvandinê yên elektrîkî û elektronîkî nirxên RMS dipîvin. Ji bo herikek AC ya sînusoîdal, têkiliya RMS ev e:
\[ I_{rms} = \frac{I_m}{\sqrt{2}} \]
dan
\[ V_{rms} = \frac{V_m}{\sqrt{2}} \]
Bi nirxa RMS, em dikarin bi hêsanî hêza ku ji hêla barkêşê ve hatî çêkirin an bikar anîn hesab bikin.
Transformer û Herika Alternatîf
Yek ji avantajên bikaranîna herika alternatîf ew e ku ew bi hêsanî dikare bi karanîna transformatorekê wê veguherîne voltaja bilindtir an nizmtir. Prensîba bingehîn a transformatorekê ew e ku voltaja xwe bi rêya du pêçikên têl ên ku bi navikek hesinî ya hevpar ve girêdayî ne, çêbike. Rêjeya voltaja di navbera pêçikan de wekhevî rêjeya hejmara zivirînên li ser her du pêçikan e:
\[ \frac{V_s}{V_p} = \frac{N_s}{N_p} \]
Dîmana:
– \( V_s \) û \( V_p \) voltaja duyemîn û seretayî ne,
– \( N_s \) û \( N_p \) hejmara dorên li ser lîma duyemîn û ya sereke ne.
Awantaj û Dezawantajên Herika Alternatîf
Zêdeyî:
1. Karîgeriya Veguhestinê:
Bikaranîna trafoyan bi veguherandina voltaja bilind bo voltaja nizm bi karîgeriyeke bilind veguhestina elektrîkê li ser dûrên dirêj hêsantir dike.
2. Hêsaniya Hilberîna Enerjiyê:
Çêkirin û xebitandina jeneratorên AC ji jeneratorên DC hêsantir û aborîtir in.
Qelsî:
1. Windakirina Enerjiyê:
Enduksiyona elektromagnetîk a AC dibe sedema windabûna enerjiyê bi şiklê germê di kabloyan û cîhazên din ên elektrîkê de.
2. Sazkirin bêtir aloz e:
Sîstemên belavkirin û parastinê ji ber xwezaya wê ya periyodîk û guhertinên qonaxê, li gorî herikîna rasterast tevlihevtir in.
Serlêdanên Herika Alternatîf
Piraniya sîstemên elektrîkê yên mal û pîşesaziyê ceyrana alternatîf bikar tînin. AC di van waran de tê bikar anîn:
- Belavkirina enerjiya elektrîkê bi rêya tora elektrîkê.
- Xebitandina motorên elektrîkê di alavên malê û kargehê de.
- Amûrên elektronîkî yên wekî komputer, TV û telefonên desta bi rêya adapter an jî dabînkirina elektrîkê.
Penutup
Têgihîştina hevkêşe û têgehên bingehîn ên herika alternatîf di endezyariya elektrîkê de pir girîng e. Bi têgihîştina ka herik û voltaja çawa tevdigerin û hêz çawa tê hesabkirin, em dikarin pergalên elektrîkê bi bandortir û ewletir sêwirînin û bixebitînin. Veguherîna voltaja hêsan û karîgeriya bilind a veguhastinê herika alternatîf dike hilbijartina sereke ji bo belavkirina enerjiya elektrîkê li çaraliyê cîhanê. Bi vê zanînê, em dikarin hêvî bikin ku di karanîna rojane û sûdwergirtina enerjiya elektrîkê de hişyartir bin.
