Ohatra amin'ny fanontaniana fifanakalozan-kevitra momba ny herinaratra miovaova
Pendahuan
Ny courant alternating (AC) dia karazana courant elektrika izay miovaova lalana tsy tapaka. Tsy toy ny courant direct (DC), izay mikoriana amin'ny lalana iray, ny courant alternating dia mikoriana amin'ny hafainganam-pandeha sy lalana samihafa. Ny AC dia ampiasaina betsaka amin'ny fizarana herinaratra noho ny tombony azo amin'ny fandefasana lavitra sy ny fahafahana manova mora foana ny voltase amin'ny alàlan'ny transformer. Ity lahatsoratra ity dia hanome ohatra maromaro momba ny olana sy fifanakalozan-kevitra mifandraika amin'ny courant alternating mba hampitomboana ny fahatakaranao ity lohahevitra ity.
Ohatra Fanontaniana 1: Fahita matetika sy fe-potoana misy ny herinaratra miovaova
Fanontaniana:
Ny courant mifandimby dia manana fatran'ny matetika 50 Hz. Kajy ny fe-potoan'ny courant.
Dinika:
Ny hatetika (f) sy ny fe-potoana (T) amin'ny courant alternating dia manana fifandraisana toy izao manaraka izao:
\[ T = \frac{1}{f} \]
Miaraka amin'ny matetika (f) 50 Hz:
\[ T = \frac{1}{50} \]
\[ T = 0,02 \text{ segondra} \]
Noho izany, ny fe-potoana ifandimbiasan'ny courant alternating dia 0,02 segondra.
Ohatra Fanontaniana 2: Adin-tsaina Ambony Indrindra sy Adin-tsaina Mahomby
Fanontaniana:
Ny courant mifandimby dia manana voltase ambony indrindra (Vmax) 311 V. Kajio ny voltase mahomby (Veff) an'io courant io.
Dinika:
Ny voltazy mahomby (Veff) an'ny courant mifandimby dia ny salan'isa efamira amin'ny voltazy ambony indrindra ary azo kajy amin'ny fampiasana ny raikipohy:
\[ V_{\text{eff}} = \frac{V_{\text{max}}}{\sqrt{2}} \]
Raha fantatra fa 311 V ny Vmax, dia:
\[ V_{\text{eff}} = \frac{311 \text{ V}}{\sqrt{2}} \]
\[ V_{\text{eff}} = \frac{311 \text{ V}}{1,414} \]
\[ V_{\text{eff}} \eo amin'ny 220 eo ho eo \text{ V} \]
Noho izany, ny voltazy mahomby amin'ny courant alternating dia 220 V.
Ohatra Fanontaniana 3: Hery elektrika ao anaty faritra fanoherana
Fanontaniana:
Ao anatin'ny fizaran-tany resistiva madiodio, ny courant mahomby (Ieff) mikoriana dia 5 A ary ny voltase mahomby (Veff) dia 220 V. Kajio ny herin'aratra voarain'ny fizaran-tany.
Dinika:
Azo kajy amin'ny alalan'ny raikipohy ny herin'aratra (P) voarain'ny fizaran-tany resistive madiodio:
\[ P = V_{\text{eff}} \times I_{\text{eff}} \]
Raha 220 V ny Veff ary 5 A ny Ieff, dia:
\[ P = 220 \text{ V} \times{ 5 \text{ A} \]
\[ P = 1100 \text{ W} \]
Noho izany, ny herin'aratra voarain'ny fizaran-tany dia 1100 watts.
Ohatra amin'ny olana faha-4: Impedance ao amin'ny faritra LR Series
Fanontaniana:
Ny faritra iray dia misy resistor (R) 10 ohms sy inductor (L) manana inductance 0,1 H mifamatotra mifanesy. Raha misy courant alternating manana fatran'ny 50 Hz mikoriana ao amin'ny faritra, dia kajy ny totalin'ny impedance-n'ny faritra.
Dinika:
Azo kajy amin'ny alalan'ny raikipohy ny totalin'ny impedance (Z) ao amin'ny circuit LR andiany:
Z = R^2 + (X_L)^2
Aiza:
\[ X_L = \omega L \]
ary ny \(\omega\) dia ny fatran'ny zoro omena amin'ny:
\[ \omega = 2\pi f \]
Miaraka amin'ny f 50 Hz:
\[ \omega = 2\pi \x 50 \]
\[ \omega = 100\pi \text{ radians/segondra} \]
Inductance (L) 0,1 H:
\[ X_L = 100\pi \x0,1 \]
\[ X_L = 10\pi \text{ ohm} \]
Noho izany, ny totalin'ny impedance (Z) dia:
Z = R^2 + (X_L)^2
\[ Z = \sqrt{10^2 + (10\pi)^2} \]
\[ Z = \sqrt{100 + (100\pi^2)} \]
Z = 100 + 986.96
\[ Z \eo ho eo \sqrt{1086.96} \]
\[ Z eo amin'ny 32.97 eo ho eo \text{ ohm} \]
Noho izany, ny totalin'ny fanoherana ny fizaran-tany dia eo amin'ny 32,97 ohms eo ho eo.
Ohatra amin'ny olana faha-5: Power Factor amin'ny circuits RLC andiany
Fanontaniana:
Raha omena circuit RLC mifanesy misy sanda R = 20 ohms, L = 50 mH, ary C = 100 μF mifandray amin'ny loharanon'ny voltase AC misy fatran'ny 60 Hz. Kajio ny power factor ao amin'ny circuit.
Dinika:
Ny hery ao amin'ny faritra RLC dia faritana amin'ny
\[ \cos(\phi) = \frac{R}{Z} \]
Ny dingana voalohany dia ny kajy ny totalin'ny impedance (Z) an'ny circuit:
\[ \omega = 2\pi f \]
AIZA
\[ f = 60 \text{ Hz} \]
\[ \omega = 2\pi \x 60 \]
\[ \omega = 120\pi \text{ rad/s} \]
Avy eo dia kajy ny reactance inductive (XL) sy capacitive (XC):
\[ X_L = \omega L \]
\[ X_L = 120\pi \x0,05 \]
\[ X_L = 6\pi \text{ ohm} \]
\[ X_C = \frac{1}{\omega C} \]
\[ X_C = \frac{1}{120\pi \times 100 \times 10^{-6}} \]
\[ X_C = \frac{1}{0,012\pi} \]
\[ X_C \eo amin'ny 26,525 \text{ ohm} \]
Fahasamihafana eo amin'ny réactance inductive sy capacitive \(X_L – X_C\):
\[ X = X_L – X_C \]
\[ X = 6\pi – 26,525 \]
\[ X \eo ho eo -7,903 \text{ ohm} \]
Dia kajy ny totalin'ny impedance (Z):
Z = R^2 + X^2
Z = 20^2 + (-7,903)^2
Z = 400 + 62,41
\[ Z \eo ho eo \sqrt{462,41} \]
\[ Z eo amin'ny 21,51 eo ho eo \text{ ohm} \]
Dia ny hery (cos(φ)):
\[ \cos(\phi) = \frac{R}{Z} \]
\[ \cos(\phi) = \frac{20}{21,51} \]
\[ \cos(\phi) \eo amin'ny 0,93 eo ho eo \]
Noho izany, eo amin'ny 0,93 eo ho eo ny anton-kery ao amin'ny fizaran-tany.
Famaranana
Manana toetra manokana mampiavaka azy amin'ny courant mivantana ny courant alternating, toy ny matetika, ny fe-potoana ary ny sanda mahomby. Ao amin'ny famakafakana ny circuit AC, dia mandinika ny singa resistive, inductive ary capacitive isika. Ankoatra izany, ny fikajiana ny impedance sy ny power factor dia tena ilaina amin'ny famolavolana sy famakafakana ny fahombiazan'ny circuit. Amin'ny fahatakarana ireo ohatra etsy ambony, dia afaka mahatakatra mora kokoa ny foto-kevitra fototra momba ny courant alternating sy ny fampiharana azy amin'ny injeniera elektrika isika.
