Учурдагы кезектешип талкуулоо суроолору
Pendahuluan
Өзгөрмө ток (ӨТ) - бул багытын мезгил-мезгили менен өзгөртүп турган электр тогунун бир түрү. Бир багытта агып жаткан туруктуу токтон (ТТ) айырмаланып, өзгөрмө ток ар кандай ылдамдыкта жана багытта агат. Өзгөрмө ток алыскы аралыкка берүүдөгү артыкчылыктарынан жана трансформаторлорду колдонуу менен чыңалууну оңой өзгөртүү мүмкүнчүлүгүнөн улам электр энергиясын бөлүштүрүүдө кеңири колдонулат. Бул макалада бул теманы тереңирээк түшүнүү үчүн өзгөрмө токко байланыштуу бир нече мисал маселелер жана талкуулар келтирилет.
1-мисал суроо: Өзгөрмө токтун жыштыгы жана мезгили
Суроо:
Өзгөрмө токтун жыштыгы 50 Гц. Токтун мезгилин эсептегиле.
Талкуу:
Өзгөрмө токтун жыштыгы (f) жана мезгили (T) төмөнкү байланышка ээ:
\[ T = \frac{1}{f} \]
50 Гц жыштыгы (f) менен:
\[ T = \frac{1}{50} \]
\[ T = 0,02 \text{ секунд} \]
Демек, өзгөрмө токтун мезгили 0,02 секундду түзөт.
2-мисал суроо: Максималдуу стресс жана натыйжалуу стресс
Суроо:
Өзгөрмө токтун максималдуу чыңалуусу (Vmax) 311 В. Бул токтун эффективдүү чыңалуусун (Vff) эсептегиле.
Талкуу:
Өзгөрмө токтун эффективдүү чыңалуусу (Vff) анын максималдуу чыңалышынын орточо квадраты болуп саналат жана төмөнкү формула менен эсептелиши мүмкүн:
\[ V_{\text{eff}} = \frac{V_{\text{max}}}{\sqrt{2}} \]
Эгерде Vmax 311 В экени белгилүү болсо, анда:
\[ V_{\text{eff}} = \frac{311 \text{ V}}{\sqrt{2}} \]
\[ V_{\text{eff}} = \frac{311 \text{ V}}{1,414} \]
\[ V_{\text{eff}} \pprox 220 \text{ V} \]
Ошентип, өзгөрмө токтун эффективдүү чыңалуу 220 В түзөт.
3-мисал суроо: Резистивдүү чынжырдагы электр кубаты
Суроо:
Таза каршылыктуу чынжырда агымдын эффективдүү ток күчү (ЭКК) 5 А, ал эми эффективдүү чыңалуу (ЭКК) 220 В түзөт. Чынжыр тарабынан жутулган электр кубатын эсептегиле.
Талкуу:
Таза каршылыктуу чынжыр тарабынан сиңирилген электр кубатын (P) төмөнкү формула менен эсептөөгө болот:
\[ P = V_{\text{eff}} \times I_{\text{eff}} \]
Эгерде чыңалуу 220 В жана чыңалуу 5 А болсо, анда:
\[ P = 220 \text{ V} \times 5 \text{ A} \]
\[ P = 1100 \text{ W} \]
Ошентип, схема тарабынан сиңирилген электр кубаты 1100 ватт.
4-мисал: LR сериялуу чынжырдагы импеданс
Суроо:
Чынжыр 10 Омдук резистордон (R) жана удаалаш туташтырылган 0,1 Гн индуктивдүүлүгү бар индуктордон (L) турат. Эгерде чынжыр аркылуу 50 Гц жыштыктагы өзгөрмө ток өтсө, чынжырдын жалпы импедансын эсептегиле.
Талкуу:
Удаалаш туташтырылган LR чынжырындагы жалпы импедансты (Z) төмөнкү формула менен эсептөөгө болот:
\[ Z = \sqrt{R^2 + (X_L)^2} \]
Кайда:
\[X_L = \омега L \]
жана (омега) бурчтук жыштык катары төмөнкү формула менен берилет:
\[ \omega = 2\pi f \]
50 Гц f менен:
\[ \омега = 2\пи \50 эсеси \]
\[ \omega = 100\pi \text{ радиан/секунда} \]
Индуктивдүүлүк (л) 0,1 Н:
\[X_L = 100\pi \0,1 эсе \]
\[ X_L = 10\pi \text{ ohm} \]
Ошентип, жалпы импеданс (Z) төмөнкүдөй:
\[ Z = \sqrt{R^2 + (X_L)^2} \]
\[ Z = \sqrt{10^2 + (10\pi)^2} \]
\[ Z = \sqrt{100 + (100\pi^2)} \]
\[ Z = \sqrt{100 + 986.96} \]
\[ Z \prx \sqrt{1086.96} \]
\[ Z \болжол менен 32.97 \text{ ом} \]
Ошентип, чынжырдын жалпы импедансы болжол менен 32,97 Омду түзөт.
5-мисал: RLC схемаларындагы кубаттуулук коэффициенти
Суроо:
60 Гц жыштыктагы өзгөрмө токтун чыңалуу булагына туташтырылган R = 20 Ом, L = 50 мН жана C = 100 мкФ маанилериндеги удаалаш RLC схемасы берилген. Чынжырдагы кубаттуулук коэффициентин эсептегиле.
Талкуу:
RLC схемасындагы кубаттуулук коэффициенти төмөнкү менен аныкталат
\[ \cos(\phi) = \frac{R}{Z} \]
Биринчи кадам - чыгарылыштын жалпы импедансын (Z) эсептөө:
\[ \omega = 2\pi f \]
Di mana
\[ f = 60 \text{ Hz} \]
\[ \омега = 2\пи \60 эсеси \]
\[ \omega = 120\pi \text{ радиатор/с} \]
Андан кийин индуктивдүү (XL) жана сыйымдуулукту (XC) реактивдүүлүктү эсептегиле:
\[X_L = \омега L \]
\[X_L = 120\pi \0,05 эсе \]
\[ X_L = 6\pi \text{ ohm} \]
\[X_C = \frac{1}{\omega C} \]
\[X_C = \frac{1}{120\pi \times 100 \times 10^{-6}} \]
\[ X_C = \frac{1}{0,012\pi} \]
\[ X_C \апрокс 26,525 \text{ ом} \]
Индуктивдүү жана сыйымдуулук реактивдүүлүгүнүн айырмасы \(X_L – X_C\):
\[ X = X_L – X_C \]
\[X = 6\pi – 26,525 \]
\[ X \approx -7,903 \text{ ohm} \]
Андан кийин жалпы импедансты (Z) эсептеңиз:
\[ Z = \sqrt{R^2 + X^2} \]
\[ Z = \sqrt{20^2 + (-7,903)^2} \]
\[ Z = \sqrt{400 + 62,41} \]
\[ Z \prx \sqrt{462,41} \]
\[ Z \болжол менен 21,51 \text{ ом} \]
Анда кубаттуулук коэффициенти (cos(φ)):
\[ \cos(\phi) = \frac{R}{Z} \]
\[ \cos(\phi) = \frac{20}{21,51} \]
\[ \cos(\phi) \болжол менен 0,93 \]
Ошентип, чынжырдагы кубаттуулук коэффициенти болжол менен 0,93кө барабар.
Корутунду
Өзгөрмө токтун аны туруктуу токтон айырмалап турган өзгөчө мүнөздөмөлөрү бар, мисалы, жыштык, мезгил жана эффективдүү маани. Өзгөрмө токтун чынжырын анализдөөдө биз каршылык көрсөтүүчү, индуктивдүү жана сыйымдуулук компоненттерин карайбыз. Андан тышкары, импедансты жана кубаттуулук коэффициентин эсептөө чынжырдын иштешин долбоорлоо жана талдоо үчүн абдан маанилүү. Жогорудагы мисалдарды түшүнүү менен, биз өзгөрмө токтун негизги түшүнүктөрүн жана анын электротехникадагы колдонулушун оңой түшүнө алабыз.
