Fesili Talanoaga e uiga i le Taimi Fesuia'i
Pendahuluan
O le tafe eletise fesuia'i (AC) o se ituaiga o tafe eletise e suia lona itu i lea taimi ma lea taimi. E le pei o le tafe sa'o (DC), lea e tafe i le tasi itu, o le tafe eletise fesuia'i e tafe i saoasaoa ma itu eseese. E fa'aaogaina lautele le AC i le tufatufaina atu o le eletise ona o ona lelei i le fesiitaiga mamao ma le mafai ona faigofie ona suia lona voltage e fa'aaoga ai transformers. O lenei tusiga o le a tu'uina atu ai ni fa'ata'ita'iga o fa'afitauli ma talanoaga e feso'ota'i ma le tafe eletise fesuia'i e fa'alolotoina ai lou malamalama i lenei autu.
Fa'ata'ita'iga Fesili 1: Taimi ma le Vaitaimi o le Tafega Fe'avea'i
Fesili:
O le televave o le tafe o le eletise e 50 Hz. Fuafua le vaitaimi o le tafe.
Talanoaga:
O le televave (f) ma le vaitaimi (T) o le tafe fesuia'i e iai le sootaga lea:
\[ T = \frac{1}{f} \]
Faatasi ai ma se taimi (f) o le 50 Hz:
\[ T = \frac{1}{50} \]
\[ T = 0,02 \text{ sekone} \]
O lea la, o le vaitaimi o le tafe fesuiaʻi e 0,02 sekone.
Fa'ata'ita'iga Fesili 2: Loto Mamafa Maualuga ma Loto Mamafa Aoga
Fesili:
O le eletise fesuia'i e iai le voltage maualuga (Vmax) o le 311 V. Fa'atatau le voltage aoga (Veff) o lenei eletise.
Talanoaga:
O le voltage aoga (Veff) o se alternating current o le averesi sikuea o lona voltage aupito maualuga ma e mafai ona fuafuaina e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ V_{\text{eff}} = \frac{V_{\text{max}}}{\sqrt{2}} \]
Afai e iloa le Vmax o le 311 V, ona:
\[ V_{\text{eff}} = \frac{311 \text{ V}}{\sqrt{2}} \]
\[ V_{\text{eff}} = \frac{311 \text{ V}}{1,414} \]
\[ V_{\text{eff}} \approx 220 \text{ V} \]
O lea la, o le voltage aoga o le alternating current e 220 V.
Faʻataʻitaʻiga Fesili 3: Malosiaga Eletise i totonu o se Matāgaluega Teteʻe
Fesili:
I se matagaluega tete'e mama, o le tafega aogā (Ieff) e tafe e 5 A ma o le voltage aogā (Veff) e 220 V. Fa'atatau le malosiaga eletise e mitiia e le matagaluega.
Talanoaga:
E mafai ona fuafuaina le malosiaga eletise (P) e mitiia e se matagaluega tete'e mama e fa'aaoga ai le fua fa'atatau:
\[ P = V_{\text{eff}} \times I_{\text{eff}} \]
Faatasi ai ma le Veff o le 220 V ma le Ieff o le 5 A, ona:
\[ P = 220 \text{ V} \times 5 \text{ A} \]
\[ P = 1100 \text{ W} \]
O lea la, o le malosiaga eletise e mitiia e le matagaluega e 1100 watts.
Faʻataʻitaʻiga Faʻafitauli 4: Impedance i totonu o se LR Series Circuit
Fesili:
O se matagaluega e aofia ai se resistor (R) e 10 ohms ma se inductor (L) e iai le inductance e 0,1 H e feso'ota'i fa'asolosolo. Afai e tafe se alternating current e 50 Hz i totonu o le matagaluega, fuafua le aofa'i atoa o le impedance o le matagaluega.
Talanoaga:
E mafai ona fuafuaina le aofaʻi atoa o le impedance (Z) i totonu o se matagaluega LR faʻasologa e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ Z = \sqrt{R^2 + (X_L)^2} \]
O fea:
\[ X_L = \omega L \]
ma o le \(\omega\) o le angular frequency e tuʻuina mai e:
\[ \omega = 2\pi f \]
Faatasi ai ma le f o le 50 Hz:
\[ \omega = 2\pi \times 50 \]
\[ \omega = 100\pi \text{ radians/sekone} \]
Inductance (L) o le 0,1 H:
\[ X_L = 100\pi \times 0,1 \]
\[ X_L = 10\pi \text{ ohm} \]
O lea la, o le aofaʻi atoa o le impedance (Z) o le:
\[ Z = \sqrt{R^2 + (X_L)^2} \]
\[ Z = \sqrt{10^2 + (10\pi)^2} \]
\[ Z = \sqrt{100 + (100\pi^2)} \]
\[ Z = \sqrt{100 + 986.96} \]
\[ Z \approx \sqrt{1086.96} \]
\[ Z \approx 32.97 \text{ ohm} \]
O lea la, o le aofaʻi atoa o le impedance o le matagaluega e tusa ma le 32,97 ohms.
Fa'ata'ita'iga Fa'afitauli 5: Power Factor i Mata'itusi RLC Fa'asologa
Fesili:
Tuuina atu se matagaluega RLC fa'asolosolo ma tau o le R = 20 ohms, L = 50 mH, ma le C = 100 μF ua feso'ota'i i se puna voltage AC ma se fa'asologa o le 60 Hz. Fa'atatau le power factor i le matagaluega.
Talanoaga:
O le power factor i le matagaluega RLC e fuafuaina e
\[ \cos(\phi) = \frac{R}{Z} \]
O le laasaga muamua o le fuafuaina lea o le aofaʻi atoa o le impedance (Z) o le matagaluega:
\[ \omega = 2\pi f \]
O fea
\[ f = 60 \text{ Hz} \]
\[ \omega = 2\pi \times 60 \]
\[ \omega = 120\pi \text{ rad/s} \]
Ona fuafua lea o le inductive (XL) ma le capacitive (XC) reactance:
\[ X_L = \omega L \]
\[ X_L = 120\pi \times 0,05 \]
\[ X_L = 6\pi \text{ ohm} \]
\[ X_C = \frac{1}{\omega C} \]
\[ X_C = \frac{1}{120\pi \times 100 \times 10^{-6}} \]
\[ X_C = \frac{1}{0,012\pi} \]
\[ X_C \approx 26,525 \text{ ohm} \]
Eseesega i le va o le inductive ma le capacitive reactance \(X_L – X_C\):
\[ X = X_L – X_C \]
\[ X = 6\pi – 26,525 \]
\[ X \approx -7,903 \text{ ohm} \]
Ona fuafua lea o le aofaʻi atoa o le impedance (Z):
\[ Z = \sqrt{R^2 + X^2} \]
\[ Z = \sqrt{20^2 + (-7,903)^2} \]
\[ Z = \sqrt{400 + 62,41} \]
\[ Z \approx \sqrt{462,41} \]
\[ Z \approx 21,51 \text{ ohm} \]
Ona sosoo ai lea ma le power factor (cos(φ)):
\[ \cos(\phi) = \frac{R}{Z} \]
\[ \cos(\phi) = \frac{20}{21,51} \]
\[ \cos(\phi) \pe tusa ma le 0,93 \]
O lea la, o le power factor i le matagaluega e tusa ma le 0,93.
I'uga
O le alternating current e iai ona uiga fa'apitoa e fa'avasega ai mai le alternating current, e pei o le frequency, period, ma le aoga. I le su'esu'ega o le AC circuit, matou te mafaufau i vaega o le resistive, inductive, ma le capacitive. E le gata i lea, o le fuafuaina o le impedance ma le power factor e taua tele mo le mamanuina ma le su'esu'eina o le fa'atinoga o le matagaluega. I le malamalama i fa'ata'ita'iga o lo'o i luga, e mafai ona tatou malamalama faigofie i manatu fa'avae o le alternating current ma ona fa'aoga i le inisinia eletise.
