Ohatra amin'ny Fanontaniana sy Mpamorona Fifanakalozan-kevitra
Ny gropy dia fitaovana elektromagnetika izay manova ny angovo mekanika ho angovo elektrika amin'ny alàlan'ny foto-kevitry ny induction elektromagnetika. Ny karazana gropy ampiasaina matetika indrindra dia ny gropy mifanindry sy ny gropy tsy mifanindry (na induction). Ity lahatsoratra ity dia hanome ohatra olana maromaro sy fifanakalozan-kevitra momba ny gropy mba hampitomboana ny fahatakarantsika ny foto-keviny, ny singa ary ny fampiharana azy ireo amin'ny fizaran-tany elektrika.
Fitsipiky ny fiasan'ny mpamokatra herinaratra
Ny foto-kevitra fototra amin'ny fiasan'ny gropy dia mifototra amin'ny Lalàn'i Faraday momba ny Induction Elektromagnetika, izay milaza fa ny fiovan'ny flux magnetika ao anaty tadivavarana tariby dia hiteraka hery elektromotivika (EMF). Ny gropy dia misy singa fototra maromaro:
1. Rotor: Ny ampahany mihodina.
2. Stator: Ny faritra tsy mihetsika, izay ametrahana ny tariby na ny bobine mafy orina.
3. Saha andriamby: Novokarin'ny andriamby maharitra na elektromagnetika.
Fanontaniana sy fifanakalozan-kevitra santionany
Fanontaniana 1: Fikajiana ny Voltazy Voatarika
Fanontaniana: Manana fihodinana 50 eo amin'ny coil stator ny gropy iray. Raha 1200 rpm (fihodinana isan-minitra) ny hafainganam-pandehan'ny rotor ary miova 0,02 Wb ny flux magnetika amin'ny fihodinana iray, inona ny Voltazy Voatarika (EMF) vokarin'ny gropy?
Dinika: Mba hikajiana ny voltazy ateraky ny herinaratra dia afaka mampiasa ny fampitoviana Lalàn'i Faraday isika:
\[ \text{EMF} = -N \frac{d\Phi}{dt} \]
Aiza:
– \( N \) ny isan'ny fihodinana,
– \( \Phi \) dia ny fikorianan'ny andriamby, ary
– Ny \( t \) dia fotoana.
Ny dingana voalohany dia ny manova ny hafainganam-pandeha avy amin'ny RPM ho RPS (fihodinana isan-tsegondra):
\[ 1200 \text{ RPM} = \frac{1200}{60} \text{ RPS} = 20 \text{ RPS} \]
Miovaova isaky ny fihodinana ny fiovaovan'ny ...
\[ \frac{d\Phi}{dt} = 0,02 \text{ Wb} \times 20 \text{ Hz} = 0,4 \text{ Wb/s} \]
Noho izany, ny voltazy vokarina dia:
\[ \text{EMF} = -50 \times 0,4 \text{ V} = -20 \text{ V} \]
Satria sanda tanteraka ny EMF, ny voltase vokarin'izany dia 20 V.
Fanontaniana 2: Hery avoaka avy amin'ny mpamokatra
Fanontaniana: Raha mikoriana ao anaty enta-mavesatra 10 ohms ny gropy mpamokatra herinaratra voalaza teo amin'ny fanontaniana teo aloha, ohatrinona ny herinaratra vokarina?
Dinika: Voalohany, kajintsika amin'ny alalan'ny Lalàn'i Ohm ny fikorianan'ny herinaratra:
\[ I = \frac{V}{R} = \frac{20 \text{ V}}{10 \text{ ohm}} = 2 \text{ A} \]
Azo kajy amin'ny alalan'ny raikipohy ny herinaratra vokarina:
P = V x I = 20 V x 2 A = 40 W
Noho izany, ny herinaratra vokarina dia 40 watts.
Fanontaniana 3: Fahombiazan'ny mpamokatra herinaratra
Fanontaniana: Manana hery miditra mekanika 60 watts ary hery mivoaka elektrika 45 watts ny gropy iray. Inona ny fahombiazan'ny gropy?
Dinika: Azo kajiana amin'ny alalan'ny raikipohy ny fahombiazan'ny mpamokatra herinaratra:
\[ \eta = \frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}} \times 100\% \]
Aiza:
– \( P_{\text{out}} \) dia ny herin'ny herinaratra mivoaka,
– \( P_{\text{in}} \) no hery miditra mekanika.
Koa ny fahombiazana dia:
\[ \eta = \frac{45 \text{ W}}{60 \text{ W}} \times 100\% = 75\% \]
Fanontaniana 4: Fatran'ny Voltazy AC Novokarina
Fanontaniana: Manana tsato-kazo 4 ny gropy mpamokatra herinaratra mifanindry ary mihodina amin'ny 1800 rpm. Inona ny fatran'ny voltazy AC vokarina?
Dinika: Azo kajy amin'ny alalan'ny raikipohy ny fatran'ny voltazy AC vokarin'ny gropy mifanindry:
\[ f = \frac{P \times N}{120} \]
Aiza:
– \( P \) ny isan'ny tsato-kazo,
– \( N \) dia ny hafainganam-pandehan'ny fihodinana amin'ny RPM.
Soloy ireo soatoavina nomena:
\[ f = \frac{4 \times 1800}{120} = 60 \text{ Hz} \]
Noho izany, ny hatevin'ny voltazy AC vokarina dia 60 Hz.
Fanontaniana 5: Hafainganam-pandeha mifanindry
Fanontaniana: Fantaro ny hafainganam-pandehan'ny gropy iray mifandray amin'ny tambajotra herinaratra 50 Hz ary manana tsato-jiro 6.
Dinika: Azo kajy amin'ny alalan'ny raikipohy ny hafainganam-pandeha mifandimby:
\[ N_s = \frac{120 \times f}{P} \]
Aiza:
– \( N_s \) dia ny hafainganam-pandeha mifanindry amin'ny RPM,
– \( f \) dia ny matetika amin'ny Hz,
– \( P \) ny isan'ny tsato-kazo.
Soloy ireo soatoavina nomena:
\[ N_s = \frac{120 \times 50}{6} = 1000 \text{ RPM} \]
Noho izany, ny hafainganam-pandehan'ny mpamokatra herinaratra dia 1000 RPM.
Famaranana
Ato amin'ity lahatsoratra ity, dia noresahintsika ireo foto-kevitra fototra amin'ny fiasan'ny gropy ary nanolotra ohatra maromaro momba ny olana mahakasika ny kajy ny voltazy ateraky ny herinaratra, ny herin'aratra, ny fahombiazana, ny fatran'ny voltazy AC, ary ny hafainganam-pandeha mifanindry. Amin'ny alalan'ireo olana ireo, dia hitantsika ny fomba ifandraisan'ireo masontsivana samihafa amin'ny gropy sy ny fiantraikan'izy ireo amin'ny fahombiazana amin'ny ankapobeny. Ny fahatakarana lalina ireo foto-kevitra ireo dia tena ilaina amin'ny fampiharana azo ampiharina amin'ny injeniera elektrika.
