Чаро нерӯи барқ дар шакли мавҷҳои синусӣ тавлид мешавад?
Чаро нерӯи барқ дар шакли мавҷҳои синусӣ тавлид мешавад?
Дар аксари қисматҳои ҷаҳон, нерӯи барқ бо истифода аз генератори AC (ҷараёни тағйирёбанда) тавлид мешавад. Дар солҳои 1800-ум ҷараёни тағйирёбанда нисбат ба ҷараёни доимӣ (DC) афзалият дошт, зеро тавлиди он осонтар аст ва имкон медиҳад, ки сатҳи шиддат бо истифода аз трансформаторҳо ба таври содда танзим карда шавад. Барои дарки моҳияти мавҷи синусӣ, фаҳмидани мафҳуми "алтернативӣ" дар ҷараёни тағйирёбанда муҳим аст.
Асосҳои тавлиди AC
Принсипи асосии аксари генераторҳои AC индуксияи ҷараёни электрикии тағйирёбанда дар дохили печҳо ё печҳо тавассути гардиши майдони магнитӣ дар болои онҳо мебошад. Ин ҷараён мустақиман ба ҷараёни магнитӣ (ё қувваи магнитӣ) мутаносиб аст, дар ҳоле ки шиддат (ё потенсиали электрикӣ) ба суръати тағйирёбии ҷараён мутаносиб аст. Бе ин ивазшавии ҷараёни магнитӣ ва ҷараён, ҳеҷ гуна шиддат ба вуҷуд намеояд.
Аз нигоҳи амалӣ, қувваҳои механикӣ, ба монанди об, буғ ё шамол, одатан барои гардиши майдони магнитӣ истифода мешаванд ва ҷараёни тағйирёбандаи заруриро ба вуҷуд меоранд. Расми 2 буриши кунҷии генератори сефаза ва дуқутбаро нишон медиҳад. Дар ин танзимот, нисфи печҳо барои ҳар як фаза дар паҳлӯҳои муқобили статор (қисми статсионарии генератор) ҷойгир карда шудаанд. Вақте ки ҷуфтҳои печҳо (A+/A-, B+/B-, C+/C-) пайваст карда мешаванд, ҷараён аз занҷири печҳо мегузарад. Магнитҳои гардишкунанда дар марказ, бо қутбҳои шимолӣ ва ҷанубии он, ба ҷараёни ҷараён таъсир мерасонанд - онро ба як печ бо қутби шимолӣ ва аз дигаре бо қутби ҷанубӣ мебароранд. Баъзе генераторҳо барои ин мақсад ба ҷои магнитҳои доимӣ аз электромагнитҳо истифода мебаранд.
Чаро шиддат аз рӯи шакли мавҷи синусӣ амал мекунад?
Сабаби пайдо шудани шиддат ҳамчун мавҷи синусӣ беҳтар аст тавассути диаграммаҳои фазор шарҳ дода шавад, чунон ки дар расми 3 нишон дода шудааст. Вақте ки фазор (ки ҷараёни магнитиро ифода мекунад) дар атрофи доира чарх мезанад, мавқеи он дар меҳвари y тағйир меёбад, ки онро дар фосилаҳои муайян ҳисоб кардан мумкин аст (чунон ки дар Ҷадвали 1 нишон дода шудааст). Дар ин мисол, ин тағйирот бо афзоиши 15 дараҷа мушоҳида мешаванд, гарчанде ки ин принсип дар тӯли гардиши 360 дараҷа пайваста татбиқ мешавад.
Ҷадвали 1. Арзишҳои кунҷи фаза ва бузургӣ
| Вазифа | Кунҷи фаза | Арзиши меҳвари Y |
|---|---|---|
| А | 0 дараҷа | 0 |
| Б | 15 дараҷа | 0.259 |
| C | 30 дараҷа | 0.5 |
| Д | 45 дараҷа | 0.707 |
| ВА | 60 дараҷа | 0.866 |
| Ф | 75 дараҷа | 0.966 |
График кардани ин арзишҳои меҳвари y дар тамоми гардиши пурра тақриби мавҷи синусро медиҳад. Ин намунаи мавҷи синус дар бисёр падидаҳои табиӣ, ба монанди ларзиши маятник ё ларзиши торҳои гитара, маъмул аст.
Басомад ва робитаи он бо мавҷҳои синусӣ
Басомади мавҷи синусӣ, ки бо номи басомади асосӣ маълум аст, аз шумораи қутбҳо (магнитҳо) ва суръати гардиш вобаста аст, ки одатан бо гардишҳо дар як дақиқа (rpm) чен карда мешавад. Муодилаи f = (p/2) * rpm ин робитаро тавсиф мекунад. Дар Амрикои Шимолӣ басомади стандартӣ 60 Гц аст, яъне мавҷи синусӣ 60 маротиба дар як сония такрор мешавад. Дар Аврупо ва дигар қисматҳои ҷаҳон басомади стандартӣ одатан 50 Гц аст, дар ҳоле ки ҳавопаймоҳо аксар вақт 400 Гц истифода мебаранд. Дар басомади 60 Гц, шакли мавҷи шиддат то арзиши мусбати авҷ боло меравад, то сифр паст мешавад, то арзиши манфии авҷ паст мешавад ва сипас ба сифр бармегардад - шаст маротиба дар як сония.
---
Ин версия тафсилоти аслии техникиро нигоҳ медорад ва ҳамзамон шарҳи мухтасартар ва сохторӣтарро пешниҳод мекунад.