د اوسني بحث بدیل پوښتنې
پنډاهولوان
د بریښنا بدیل جریان (AC) د بریښنا یو ډول دی چې په دوره یي ډول سمت بدلوي. د مستقیم جریان (DC) برعکس، کوم چې په یوه لوري کې جریان لري، بدیل جریان په مختلفو سرعتونو او لارښوونو کې جریان لري. AC په پراخه کچه د بریښنا ویش کې کارول کیږي ځکه چې د اوږد واټن لیږد کې د هغې ګټې او د ټرانسفارمرونو په کارولو سره د خپل ولټاژ په اسانۍ سره بدلولو وړتیا لري. دا مقاله به د دې موضوع په اړه ستاسو د پوهې ژورولو لپاره د بدیل جریان پورې اړوند څو مثالونه ستونزې او بحثونه وړاندې کړي.
د بېلګې لومړۍ پوښتنه: د متناوب جریان فریکونسي او موده
پوښتنه:
یو متناوب جریان د 50 Hz فریکونسي لري. د جریان موده محاسبه کړئ.
بحث:
د متناوب جریان فریکونسي (f) او دوره (T) لاندې اړیکه لري:
\[ ټ = \frac{1}{f} \]
د ۵۰ هرټز فریکونسۍ (f) سره:
\[ ټ = \frac{1}{50} \]
\[ T = 0,02 \متن{ ثانیې} \]
نو، د بدلیدونکي جریان موده 0,02 ثانیې ده.
د مثال پوښتنه 2: اعظمي فشار او مؤثر فشار
پوښتنه:
د یو بدلیدونکي جریان اعظمي ولتاژ (Vmax) 311 V دی. د دې جریان مؤثر ولتاژ (Veff) محاسبه کړئ.
بحث:
د یو بدلیدونکي جریان مؤثر ولتاژ (Veff) د هغې د اعظمي ولتاژ اوسط مربع دی او د فورمول په کارولو سره محاسبه کیدی شي:
\[ V_{\متن{eff}} = \frac{V_{\متن{اعظمي}}}{\sqrt{2}} \]
که چیرې Vmax 311 V وي، نو:
\[ V_{\text{eff}} = \frac{311 \text{ V}}{\sqrt{2}} \]
\[ V_{\text{eff}} = \frac{311 \text{ V}}{1,414} \]
\[ V_{\text{ef}} \تقریباً 220 \text{V} \]
نو، د بدلیدونکي جریان اغیزمن ولتاژ 220 V دی.
د مثال دریمه پوښتنه: په مقاومتي سرکټ کې بریښنایی ځواک
پوښتنه:
په یوه خالص مقاومتي سرکټ کې، د اغیزمن جریان (Ieff) جریان 5 A دی او اغیزمن ولتاژ (Veff) 220 V دی. د سرکټ لخوا جذب شوي بریښنایی ځواک محاسبه کړئ.
بحث:
د خالص مقاومتي سرکټ لخوا جذب شوی بریښنایی ځواک (P) د لاندې فورمول په کارولو سره محاسبه کیدی شي:
\[ P = V_{\text{eff}} \ ځله I_{\text{eff}} \]
د 220 V Veff او د 5 A Ieff سره، بیا:
\[ مخ = ۲۲۰ \متن{ وي} \وختونه ۵ \متن{ الف} \]
\[ مخ = ۱۱۰۰ \متن{ څلوېښت} \]
نو، د سرکټ لخوا جذب شوی بریښنایی ځواک 1100 واټ دی.
د مثال څلورمه ستونزه: د LR لړۍ سرکټ کې خنډ
پوښتنه:
یو سرکټ د 10 ohms مقاومت (R) او یو انډکټر (L) څخه جوړ دی چې د 0,1 H انډکټانس سره په لړۍ کې وصل دی. که چیرې د 50 Hz فریکونسۍ سره یو بدلیدونکی جریان د سرکټ له لارې تیریږي، د سرکټ ټول امپیډینس محاسبه کړئ.
بحث:
په یوه لړۍ LR سرکټ کې ټول امپیډینس (Z) د دې فورمول په کارولو سره محاسبه کیدی شي:
\[ زی = \sqrt{R^2 + (X_L)^2} \]
چیرته:
\[ X_L = \اومیګا L \]
او \(\omega\) هغه زاویوي فریکونسي ده چې د لاندې لخوا ورکول کیږي:
\[ \اومیګا = ۲\پای ف \]
د ۵۰ هرټز f سره:
\[ \اومیګا = ۲\پای \وختونه ۵۰ \]
\[ \اومیګا = ۱۰۰\پايي \متن{ راډیان/ثانیه} \]
د 0,1 H انډکټانس (L):
\[ X_L = ۱۰۰\pi \ ځله ۰.۱ \]
\[ X_L = ۱۰\pi \متن{ اوهم} \]
نو، ټول خنډ (Z) دا دی:
\[ زی = \sqrt{R^2 + (X_L)^2} \]
\[ Z = \sqrt{10^2 + (10\pi)^2} \]
\[ Z = \sqrt{100 + (100\pi^2)} \]
\[ زی = \sqrt{100 + 986.96} \]
\[ زی \تقریبا \sqrt{1086.96} \]
\[ ځ \تقریبا 32.97 \متن{ اوهم} \]
نو، د سرکټ ټول امپیډینس شاوخوا 32,97 ohms دی.
د مثال ۵ ستونزه: د RLC سرکټونو لړۍ کې د بریښنا فاکتور
پوښتنه:
د RLC لړۍ سرکټ ورکړل شوی چې ارزښتونه یې R = 20 ohms، L = 50 mH، او C = 100 μF دي او د AC ولټاژ سرچینې سره د 60 Hz فریکونسۍ سره وصل دي. په سرکټ کې د بریښنا فکتور محاسبه کړئ.
بحث:
په RLC سرکټ کې د بریښنا فکتور د لاندې لخوا ټاکل کیږي:
\"cos(\phi) = frac{R}{Z} \]
لومړی ګام د سرکټ ټول امپیډینس (Z) محاسبه کول دي:
\[ \اومیګا = ۲\پای ف \]
چیرته
\[ f = 60 \متن{ هرټز} \]
\[ \اومیګا = ۲\پای \وختونه ۵۰ \]
\[ \اومیګا = ۱۲۰\پای \متن{ رادیه/سیکنډونه} \]
بیا د انډکټیو (XL) او کیپسیټیو (XC) تعامل محاسبه کړئ:
\[ X_L = \اومیګا L \]
\[ X_L = ۱۰۰\pi \ ځله ۰.۱ \]
\[ X_L = ۱۰\pi \متن{ اوهم} \]
\[ X_C = \frac{1}{\اومیګا C} \]
\[ X_C = \frac{1}{120\pi \times 100 \times 10^{-6}} \]
\" X_C = \frac{1}{0,012\pi} \]
\[ X_C \تقریبا 26,525 \متن{ اوهم} \]
د انډکټیو او کیپسیټیو تعامل ترمنځ توپیر \(X_L – X_C\):
\[ ایکس = X_L – X_C \]
\[ ایکس = ۶\پای – ۲۶.۵۲۵ \]
\[ ایکس \تقریبا -۷.۹۰۳ \متن{ اوهم} \]
بیا ټول امپیډینس (Z) محاسبه کړئ:
\[ زی = \sqrt{R^2 + X^2} \]
\[ زی = \sqrt{20^2 + (-7,903)^2} \]
\[ زی = \sqrt{400 + 62,41} \]
\[ زی \تقریبا \sqrt{462,41} \]
\[ ځ \تقریبا 21,51 \متن{ اوهم} \]
بیا د بریښنا فکتور (cos(φ)):
\"cos(\phi) = frac{R}{Z} \]
\[ \cos(\phi) = \frac{20}{21,51} \]
\[ \cos(\phi) \تقریبا 0,93 \]
نو، په سرکټ کې د بریښنا فکتور شاوخوا 0,93 دی.
پایله
د بدلیدونکي جریان ځانګړي ځانګړتیاوې لري چې دا د مستقیم جریان څخه توپیر کوي، لکه فریکونسي، دوره، او مؤثر ارزښت. د AC سرکټ تحلیل کې، موږ د مقاومت، انډکټیو، او ظرفیتي اجزاو په پام کې نیسو. سربیره پردې، د سرکټ فعالیت ډیزاین او تحلیل لپاره د امپیډینس او بریښنا فاکتور محاسبه کول خورا مهم دي. د پورته مثالونو په پوهیدو سره، موږ کولی شو د بدلیدونکي جریان اساسي مفاهیم او په بریښنایی انجینرۍ کې د هغې غوښتنلیکونه په اسانۍ سره درک کړو.