ຕົວຢ່າງຄຳຖາມສົນທະນາໃນປະຈຸບັນສະຫຼັບກັນ

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມສົນທະນາໃນປະຈຸບັນສະຫຼັບກັນ

Pendahuluan
ກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບ (AC) ແມ່ນກະແສໄຟຟ້າປະເພດໜຶ່ງທີ່ປ່ຽນທິດທາງເປັນໄລຍະ. ບໍ່ເຫມືອນກັບກະແສໄຟຟ້າກົງ (DC) ເຊິ່ງໄຫຼໄປໃນທິດທາງດຽວ, ກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບໄຫຼດ້ວຍຄວາມໄວ ແລະ ທິດທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. AC ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການແຈກຢາຍພະລັງງານໄຟຟ້າ ເນື່ອງຈາກມີຂໍ້ດີໃນການສົ່ງໄຟຟ້າໄລຍະໄກ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປ່ຽນແຮງດັນໄດ້ງ່າຍໂດຍໃຊ້ໝໍ້ແປງ. ບົດຄວາມນີ້ຈະໃຫ້ຕົວຢ່າງບັນຫາ ແລະ ການສົນທະນາຫຼາຍຢ່າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບເພື່ອເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງທ່ານກ່ຽວກັບຫົວຂໍ້ນີ້ເລິກເຊິ່ງຂຶ້ນ.

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 1: ຄວາມຖີ່ ແລະ ໄລຍະເວລາຂອງກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບ
ຄຳຖາມ:
ກະແສໄຟຟ້າສະລັບມີຄວາມຖີ່ 50 Hz. ຈົ່ງຄິດໄລ່ໄລຍະເວລາຂອງກະແສໄຟຟ້າ.

ເປບບາຮາຊານ:
ຄວາມຖີ່ (f) ແລະ ໄລຍະເວລາ (T) ຂອງກະແສໄຟຟ້າສະລັບມີຄວາມສຳພັນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
\[ T = \frac{1}{f} \]

ດ້ວຍຄວາມຖີ່ (f) 50 Hz:
\[ T = \frac{1}{50} \]
\[ T = 0,02 ວິນາທີ \]

ດັ່ງນັ້ນ, ໄລຍະເວລາຂອງກະແສໄຟຟ້າສະລັບແມ່ນ 0,02 ວິນາທີ.

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 2: ຄວາມກົດດັນສູງສຸດ ແລະ ຄວາມກົດດັນທີ່ມີປະສິດທິພາບ
ຄຳຖາມ:
ກະແສໄຟຟ້າສະລັບມີແຮງດັນສູງສຸດ (Vmax) 311 V. ຈົ່ງຄິດໄລ່ແຮງດັນທີ່ມີປະສິດທິພາບ (Veff) ຂອງກະແສໄຟຟ້ານີ້.

ເປບບາຮາຊານ:
ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ມີປະສິດທິພາບ (Veff) ຂອງກະແສໄຟຟ້າສະລັບແມ່ນຄ່າສະເລ່ຍກຳລັງສອງຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າສູງສຸດຂອງມັນ ແລະ ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດ:
\[ V_{\text{eff}} = \frac{V_{\text{max}}}{\sqrt{2}} \]

ຖ້າ Vmax ຮູ້ວ່າເປັນ 311 V, ແລ້ວ:
\[ V_{\text{eff}} = \frac{311 \text{V}}{\sqrt{2}} \]
\[ V_{\text{eff}} = \frac{311 \text{ V}}{1,414} \]
\[ V_{\text{eff}} \ປະມານ 220 \text{ V} \]

ດັ່ງນັ້ນ, ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງກະແສໄຟຟ້າສະລັບແມ່ນ 220 V.

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 3: ພະລັງງານໄຟຟ້າໃນວົງຈອນຄວາມຕ້ານທານ
ຄຳຖາມ:
ໃນວົງຈອນຄວາມຕ້ານທານຢ່າງດຽວ, ກະແສໄຟຟ້າທີ່ມີປະສິດທິພາບ (Ieff) ທີ່ໄຫຼແມ່ນ 5 A ແລະ ແຮງດັນທີ່ມີປະສິດທິພາບ (Veff) ແມ່ນ 220 V. ຈົ່ງຄິດໄລ່ພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ວົງຈອນດູດຊຶມ.

ເປບບາຮາຊານ:
ພະລັງງານໄຟຟ້າ (P) ທີ່ດູດຊຶມໂດຍວົງຈອນຄວາມຕ້ານທານຢ່າງດຽວສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດ:
\[ P = V_{\text{eff}} \ຄູນ I_{\text{eff}} \]

ດ້ວຍ Veff ຂອງ 220 V ແລະ Ieff ຂອງ 5 A, ຫຼັງຈາກນັ້ນ:
\[ P = 220 \text{ V} \times 5 \text{ A} \]
\[ P = 1100 \text{ W} \]

ດັ່ງນັ້ນ, ພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ວົງຈອນດູດຊຶມແມ່ນ 1100 ວັດ.

ຕົວຢ່າງບັນຫາທີ 4: ຄວາມຕ້ານທານໃນວົງຈອນຊຸດ LR
ຄຳຖາມ:
ວົງຈອນປະກອບດ້ວຍຕົວຕ້ານທານ (R) 10 ໂອມ ແລະ ຕົວຊັກນຳ (L) ທີ່ມີຄວາມຊັກນຳ 0,1 H ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ. ຖ້າກະແສໄຟຟ້າສະລັບທີ່ມີຄວາມຖີ່ 50 Hz ໄຫຼຜ່ານວົງຈອນ, ໃຫ້ຄິດໄລ່ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດຂອງວົງຈອນ.

ເປບບາຮາຊານ:
ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດ (Z) ໃນວົງຈອນ LR ຊຸດສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດ:
\[ Z = \sqrt{R^2 + (X_L)^2} \]

ຢູ່ໃສ:
X_L = ψψψηλά L
ແລະ \(\omega\) ແມ່ນຄວາມຖີ່ມຸມທີ່ກຳນົດໂດຍ:
\[ \ໂອເມກາ = 2\pi f\]

ດ້ວຍ f ຂອງ 50 Hz:
\[ \ໂອເມກາ = 2\pi \ຄູນ 50\]
\[ \omega = 100\pi \text{ ເຣດຽນ/ວິນາທີ} \]

ຄວາມໜ่วงเหนี่ยวนำ (L) ຂອງ 0,1 H:
\[ X_L = 100\pi \ຄູນ 0,1\]
\[ X_L = 10\pi \text{ ໂອມ} \]

ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດ (Z) ແມ່ນ:
\[ Z = \sqrt{R^2 + (X_L)^2} \]
\[ Z = \sqrt{10^2 + (10\pi)^2} \]
\[ Z = \sqrt{100 + (100\pi^2)} \]
\[ Z = 100 + 986.96} \]
\[ Z \ປະມານ \sqrt{1086.96} \]
\[ Z \ປະມານ 32.97 \text{ ohm} \]

ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດຂອງວົງຈອນແມ່ນປະມານ 32,97 ohms.

ຕົວຢ່າງບັນຫາທີ 5: ຕົວປະກອບພະລັງງານໃນວົງຈອນ RLC ແບບອະນຸກົມ
ຄຳຖາມ:
ໃຫ້ວົງຈອນ RLC ອະນຸກົມທີ່ມີຄ່າ R = 20 ohms, L = 50 mH, ແລະ C = 100 μF ເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຫຼ່ງແຮງດັນໄຟຟ້າ AC ທີ່ມີຄວາມຖີ່ 60 Hz. ຄິດໄລ່ຕົວຄູນພະລັງງານໃນວົງຈອນ.

ເປບບາຮາຊານ:
ຕົວຄູນພະລັງງານໃນວົງຈອນ RLC ຖືກກຳນົດໂດຍ
\[ \cos(\phi) = \frac{R}{Z} \]

ຂັ້ນຕອນທຳອິດແມ່ນການຄິດໄລ່ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດ (Z) ຂອງວົງຈອນ:
\[ \ໂອເມກາ = 2\pi f\]
ດີມານາ
\[ f = 60 ຂໍ້ຄວາມ{ Hz} \]
\[ \ໂອເມກາ = 2\pi \ຄູນ 60\]
\[ \omega = 120\pi \text{ rad/s} \]

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄິດໄລ່ປະຕິກິລິຍາອິນດັກຕິ້ງ (XL) ແລະ ປະຕິກິລິຍາຄາປາຊີຟິກ (XC):
X_L = ψψψηλά L
\[ X_L = 120\pi \ຄູນ 0,05\]
\[ X_L = 6\pi \text{ ໂອມ} \]

\[ X_C = \frac{1}{\omega C} \]
\[ X_C = \frac{1}{120\pi \ຄູນ 100 \ຄູນ 10^{-6}} \]
\[ X_C = \frac{1}{0,012\pi} \]
\[ X_C \ປະມານ 26,525 \text{ ohm} \]

ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງປະຕິກິລິຍາໄຟຟ້າແບບ inductive ແລະ capacitive \(X_L – X_C\):
\[ X = X_L – X_C \]
X = 6 π – 26,525 ນິ້ວ
\[ X \ປະມານ -7,903 \text{ ohm} \]

ຈາກນັ້ນຄິດໄລ່ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດ (Z):
\[ Z = \sqrt{R^2 + X^2} \]
\[ Z = \sqrt{20^2 + (-7,903)^2} \]
\[ Z = 400 + 62,41} \]
\[ Z \ປະມານ \sqrt{462,41} \]
\[ Z \ປະມານ 21,51 \text{ ohm} \]

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຕົວຄູນພະລັງງານ (cos(φ)):
\[ \cos(\phi) = \frac{R}{Z} \]
\[ \cos(\phi) = \frac{20}{21,51} \]
\[ \cos(\phi) \ປະມານ 0,93 \]

ດັ່ງນັ້ນ, ຕົວຄູນພະລັງງານໃນວົງຈອນແມ່ນປະມານ 0,93.

ສະຫຼຸບ
ກະແສໄຟຟ້າສະລັບມີລັກສະນະສະເພາະທີ່ແຍກມັນອອກຈາກກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ, ເຊັ່ນ: ຄວາມຖີ່, ໄລຍະເວລາ, ແລະ ຄ່າທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ໃນການວິເຄາະວົງຈອນ AC, ພວກເຮົາພິຈາລະນາອົງປະກອບດ້ານຄວາມຕ້ານທານ, ອິນດັກຕິ້ງ, ແລະ ຄາປາຊີຟິກ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການຄິດໄລ່ຄວາມຕ້ານທານ ແລະ ຕົວຄູນພະລັງງານແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບການອອກແບບ ແລະ ການວິເຄາະປະສິດທິພາບຂອງວົງຈອນ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈຕົວຢ່າງຂ້າງເທິງ, ພວກເຮົາສາມາດເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງກະແສໄຟຟ້າສະລັບ ແລະ ການນຳໃຊ້ຂອງມັນໃນວິສະວະກຳໄຟຟ້າໄດ້ງ່າຍຂຶ້ນ.