ຕົວຢ່າງຂອງຄຳຖາມສົນທະນາກ່ຽວກັບອິນດັກຊັນ
ຄວາມດຸ່ນດ່ຽງແມ່ນແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານໃນດ້ານໄຟຟ້າ ແລະ ໄຟຟ້າແມ່ເຫຼັກ. ມັນວັດແທກຄວາມສາມາດຂອງວົງຈອນໃນການສ້າງແຮງໄຟຟ້າເຄື່ອນທີ່ (EMF) ເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງກະແສໄຟຟ້າ. ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາຈະກວມເອົາຕົວຢ່າງ ແລະ ການສົນທະນາຢ່າງເລິກເຊິ່ງເພື່ອເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດຂອງຄວາມດຸ່ນດ່ຽງໃຫ້ດີຂຶ້ນ.
ການແນະນຳກ່ຽວກັບການດຸ່ນດ່ຽງ
ກ່ອນທີ່ຈະສົນທະນາກ່ຽວກັບຕົວຢ່າງຕ່າງໆ, ໃຫ້ພວກເຮົາພິຈາລະນາວ່າການດຸ່ນດ່ຽງແມ່ນຫຍັງ. ການດຸ່ນດ່ຽງແມ່ນໄດ້ຮັບສັນຍາລັກ \(L\) ແລະ ຖືກວັດແທກໃນ Henrys (H). ການດຸ່ນດ່ຽງສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ໃນສອງຮູບແບບຫຼັກຄື: ການດຸ່ນດ່ຽງດ້ວຍຕົນເອງ ແລະ ການດຸ່ນດ່ຽງເຊິ່ງກັນແລະກັນ.
- ການດຸ່ນດ່ຽງດ້ວຍຕົນເອງ: ການດຸ່ນດ່ຽງດ້ວຍຕົນເອງແມ່ນການດຸ່ນດ່ຽງທີ່ເກີດຈາກຂົດລວດໃນຕົວມັນເອງເມື່ອມີການປ່ຽນແປງຂອງກະແສໄຟຟ້າ. ນີ້ແມ່ນໄດ້ມາຈາກສົມຜົນ:
\[ V_L = L \frac{dI}{dt} \]
ບ່ອນທີ່ \( V_L \) ແມ່ນແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ກະຕຸ້ນ, \( L \) ແມ່ນຕົວຊັກນຳ, ແລະ \( \frac{dI}{dt} \) ແມ່ນອັດຕາການປ່ຽນແປງຂອງກະແສໄຟຟ້າ.
- ການຊັກນຳເຊິ່ງກັນແລະກັນ: ການຊັກນຳເຊິ່ງກັນແລະກັນເກີດຂຶ້ນເມື່ອຂົດລວດສອງອັນມີອິດທິພົນຕໍ່ການຊັກນຳຂອງກັນແລະກັນ. ສົມຜົນແມ່ນ:
\[ V_{L1} = M \frac{dI_2}{dt} \]
ແລະ
\[ V_{L2} = M \frac{dI_1}{dt} \]
ບ່ອນທີ່ \(M\) ແມ່ນຄວາມໜ่วงเหนี่ยวເຊິ່ງກັນແລະກັນລະຫວ່າງສອງຂົດລວດ.
ຄຳຖາມຕົວຢ່າງການຊັກນຳ
ເພື່ອເຂົ້າໃຈຄວາມດຸ່ນດ່ຽງໃຫ້ດີຂຶ້ນ, ໃຫ້ພວກເຮົາພິຈາລະນາບັນຫາຕົວຢ່າງບາງຢ່າງ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 1: ການຊັກນຳດ້ວຍຕົວເອງ
ຂົດລວດມີ 200 ຮອບ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າມີການປ່ຽນແປງຈາກ 0 ຫາ 5 A ພາຍໃນ 2 ວິນາທີ. ຖ້າຟລັກຊ໌ແມ່ເຫຼັກແມ່ນ 5 Weber, ໃຫ້ຄິດໄລ່ຄວາມเหนี่ยวนำຂອງຂົດລວດ.
ເປບບາຮາຊານ:
ຄວາມໜ่วงเหนี่ยวนำ \(L\) ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງຟລັກຊ໌ແມ່ເຫຼັກ (\( \Phi\)), ຈຳນວນຮອບ (\(N\)), ແລະ ກະແສໄຟຟ້າ (\(I\)).
\[ \Phi = L \ຄູນ I \]
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ,
\( N = 200 \)
\( I = 5 \) A
\( \Phi = 5 \) ເວເບີ
ສະນັ້ນ,
\[ L = \frac{\Phi}{I} \]
\[ L = \frac{5}{5} \]
\[ L = 1 \text{ ເຮນຣີ} \]
ຂົດລວດມີຄວາມໜ่วงໄຟຟ້າ 1 Henry.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 2: ພະລັງງານໃນການດຸ່ນດ່ຽງ
ໂຊເລນອຍທີ່ມີຄວາມໜ่วงเหนี่ยวนำ 3 H ຈະຖືກສະໜອງໃຫ້ດ້ວຍກະແສໄຟຟ້າ 2 A. ຈົ່ງຄິດໄລ່ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນໂຊເລນອຍ.
ເປບບາຮາຊານ:
ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນຕົວຊັກນຳແມ່ນໄດ້ມາຈາກສົມຜົນ:
\[ W = \frac{1}{2} LI^2 \]
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ,
\( L = 3 \) H
\( I = 2 \) A
ສະນັ້ນ,
\[ W = \frac{1}{2} \ຄູນ 3 \ຄູນ 2^2 \]
\[ W = \frac{1}{2} \ຄູນ 3 \ຄູນ 4 \]
\[ W = \frac{1}{2} \ຄູນ 12 \]
\[ W = 6 ຈູລ \]
ດັ່ງນັ້ນ, ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນໂຊລີນອຍແມ່ນ 6 ຈູນ.
ຕົວຢ່າງທີ 3: ຄວາມດຸ່ນດ່ຽງເຊິ່ງກັນແລະກັນ
ຂົດລວດສອງອັນ, A ແລະ B, ມີຄວາມໜ่วงเหนี่ยวເຊິ່ງກັນແລະກັນ 0,5 H. ຖ້າກະແສໄຟຟ້າໃນຂົດລວດ A ປ່ຽນແປງຕາມສົມຜົນ \( I_{A}(t) = 3t \), ໃຫ້ຄິດໄລ່ແຮງໄຟຟ້າໃນຂົດລວດ B ທີ່ \( t = 4 \) s.
ເປບບາຮາຊານ:
ແຮງໄຟຟ້າເຄື່ອນທີ່ (EMF) ໃນຂົດລວດ B ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍ:
\[ V_{L_B} = M \frac{dI_A}{dt} \]
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ,
\( M = 0,5 \) H
\( I_{A}(t) = 3t \)
ອັດຕາການປ່ຽນແປງຂອງກະແສໄຟຟ້າ \( \frac{dI_A}{dt} \) ເປັນຄ່າຄົງທີ່, ຄື 3 A/s.
ສະນັ້ນ,
\[ V_{L_B} = 0,5 ຄູນ 3 \]
\[ V_{L_B} = 1,5 \text{ V} \]
ດັ່ງນັ້ນ, ແຮງໄຟຟ້າໃນຂົດລວດ B ທີ່ \(t = 4\)s ແມ່ນ 1,5 ໂວນ.
ຕົວຢ່າງບັນຫາທີ 4: ວົງຈອນຊຸດ RL
ພິຈາລະນາວົງຈອນ RL ອະນຸກົມທີ່ປະກອບດ້ວຍຕົວຕ້ານທານທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານ 5 ໂອມ ແລະ ຕົວຊັກນຳທີ່ມີຄວາມໜ่วงນຳ 2 H. ຖ້າແຮງດັນແມ່ນ 10 V DC ແລະ ສະວິດຖືກປິດຢູ່ທີ່ \(t = 0\), ໃຫ້ຄິດໄລ່ກະແສໄຟຟ້າໃນວົງຈອນທີ່ \(t = 1\) ວິນາທີ.
ເປບບາຮາຊານ:
ເມື່ອສະວິດຖືກປິດ, ກະແສໄຟຟ້າໃນວົງຈອນ RL ຈະເພີ່ມຂຶ້ນຕາມສົມຜົນ:
\[ I(t) = \frac{V}{R} \left( 1 – e^{-\frac{R}{L}t} \right) \]
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ,
V = 10 V
\( R = 5 \) ໂອມ
\( L = 2 \) H
ສະນັ້ນ,
\[ I(t) = \frac{10}{5} \left( 1 – e^{-\frac{5}{2} \times t} \right) \]
\[ I(t) = 2 \ຊ້າຍ ( 1 – e^{-2.5 \ຄູນ t} \ຂວາ) \]
ໃນວິນາທີ \(t = 1\),
\[ I(1) = 2 \ຊ້າຍ ( 1 – e^{-2.5 \ຄູນ 1} \ຂວາ) \]
\[ I(1) = 2 \left( 1 – e^{-2.5} \right) \]
\[ I(1) \ປະມານ 2 \ຊ້າຍ( 1 – 0.0821 \ຂວາ) \]
\[ I(1) \ປະມານ 2 \ຄູນ 0.9179 \]
\[ I(1) \ປະມານ 1.8358 \text{ A} \]
ກະແສໄຟຟ້າໃນວົງຈອນທີ່ ∙(t = 1) ວິນາທີແມ່ນປະມານ 1.8358 A.
ສະຫຼຸບ
ຄວາມດຸ່ນດ່ຽງແມ່ນແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານໃນຟີຊິກທີ່ອະທິບາຍວ່າກະແສໄຟຟ້າທີ່ປ່ຽນແປງສາມາດຜະລິດແຮງດັນໄຟຟ້າຜ່ານສະໜາມແມ່ເຫຼັກໄດ້ແນວໃດ. ດ້ວຍຕົວຢ່າງທີ່ພວກເຮົາໄດ້ສົນທະນາກັນ, ພວກເຮົາສາມາດເຫັນວິທີການນຳໃຊ້ຄວາມດຸ່ນດ່ຽງໃນຫຼາຍໆສະຖານະການປະຕິບັດ, ຕັ້ງແຕ່ຂົດລວດງ່າຍໆຈົນເຖິງວົງຈອນ RL ທີ່ສັບສົນ. ການເຂົ້າໃຈຄວາມດຸ່ນດ່ຽງແມ່ນສຳຄັນບໍ່ພຽງແຕ່ສຳລັບນັກສຶກສາ ແລະ ວິສະວະກອນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງສຳລັບທຸກຄົນທີ່ສົນໃຈໃນດ້ານເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະ ໄຟຟ້າແມ່ເຫຼັກ. ດ້ວຍການປະຕິບັດທີ່ພຽງພໍ, ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງທ່ານກ່ຽວກັບຄວາມດຸ່ນດ່ຽງ ແລະ ການນຳໃຊ້ຂອງມັນສາມາດກາຍເປັນສິ່ງທີ່ເລິກເຊິ່ງ ແລະ ເຂົ້າໃຈໄດ້ງ່າຍກວ່າເກົ່າ.
