மின்சாரம் என்றால் என்ன?

நவீன மனிதன் அன்றாட வாழ்க்கையிலும் வேலையிலும் தொடர்ந்து மின்சாரத்தை எதிர்கொள்கிறான், மின்சாரத்தை உட்கொள்ளும் சாதனங்களையும் அதை உருவாக்கும் சாதனங்களையும் பயன்படுத்துகிறான். அவர்களுடன் பணிபுரியும் போது, ​​தொழில்நுட்ப பண்புகளில் உள்ளார்ந்த அவர்களின் திறன்களை நீங்கள் எப்போதும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும்.

எந்தவொரு மின் சாதனத்தின் முக்கிய குறிகாட்டிகளில் ஒன்று மின் ஆற்றல் போன்ற ஒரு உடல் அளவு ஆகும்... மின் உற்பத்தியின் தீவிரம் அல்லது வேகம், மின்சாரத்தை மற்ற வகை ஆற்றலாக மாற்றுவது அல்லது மாற்றுவது வழக்கம், எடுத்துக்காட்டாக, வெப்பம், ஒளி, இயந்திரவியல்.

தொழில்துறை நோக்கங்களுக்காக பெரிய மின் ஆற்றலின் போக்குவரத்து அல்லது பரிமாற்றம் அதன்படி மேற்கொள்ளப்படுகிறது உயர் மின்னழுத்த மின் கம்பிகள்.

உருமாற்றம் மின் ஆற்றல் மின்மாற்றி துணை மின்நிலையங்களில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

பல்வேறு நோக்கங்களுக்காக வீட்டு மற்றும் தொழில்துறை சாதனங்களில் மின்சார நுகர்வு ஏற்படுகிறது. அவற்றின் பொதுவான வகைகளில் ஒன்று பல்வேறு மதிப்பீடுகளின் ஒளிரும் விளக்குகள்.

ஜெனரேட்டர்கள், மின் இணைப்புகள் மற்றும் டிசி மற்றும் ஏசி சர்க்யூட்களில் உள்ள நுகர்வோரின் மின் சக்தியானது ஒரே மாதிரியான உடல் பொருளைக் கொண்டுள்ளது, இது கலப்பு சமிக்ஞைகளின் வடிவத்தைப் பொறுத்து வெவ்வேறு விகிதங்களில் ஒரே நேரத்தில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. பொது வடிவங்களை வரையறுக்க, உடனடி மதிப்புகளின் கருத்துக்கள் ... அவை மீண்டும் சரியான நேரத்தில் மின்சாரம் மாற்றும் விகிதத்தின் சார்புநிலையை வலியுறுத்துகின்றன.

உடனடி மின் சக்தியை தீர்மானித்தல்

கோட்பாட்டு மின் பொறியியலில், மின்னோட்டம், மின்னழுத்தம் மற்றும் சக்தி ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான அடிப்படை உறவுகளைப் பெறுவதற்காக, ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் நிலையானதாக இருக்கும் உடனடி மதிப்புகளின் வடிவத்தில் அவற்றின் படங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மிகக் குறுகிய காலத்தில் ∆ மின்னழுத்தத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் ஒற்றை அடிப்படை மின்னழுத்தத்தில் q U புள்ளி "1" இலிருந்து "2" புள்ளிக்கு நகர்கிறது, பின்னர் அது இந்த புள்ளிகளுக்கு இடையிலான சாத்தியமான வேறுபாட்டிற்கு சமமான வேலையைச் செய்கிறது. அதை நேர இடைவெளி ∆t ஆல் வகுத்தால், ஒரு யூனிட் சார்ஜ் Pe (1-2) உடனடி சக்திக்கான வெளிப்பாட்டைப் பெறுகிறோம்.

பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஒற்றை சார்ஜ் நகர்வது மட்டுமல்லாமல், இந்த சக்தியின் செல்வாக்கின் கீழ் உள்ள அனைத்து அருகிலுள்ளவற்றிலும் நகர்கிறது என்பதால், அவற்றின் எண்ணிக்கை Q எண்ணால் வசதியாகக் குறிக்கப்படுகிறது, பின்னர் சக்தி PQ இன் உடனடி மதிப்பு (1-2) அவர்களுக்கு எழுதலாம்.

எளிமையான மாற்றங்களைச் செய்த பிறகு, சக்தி Pக்கான வெளிப்பாட்டையும், உடனடி மின்னோட்டத்தின் i (t) மற்றும் மின்னழுத்தம் u (t) ஆகியவற்றின் உற்பத்தியின் கூறுகளின் மீது அதன் உடனடி மதிப்பு p (t) சார்ந்திருப்பதையும் பெறுகிறோம்.

நிலையான மின்சார சக்தியை தீர்மானித்தல்

வி DC சுற்றுகள் சுற்றுப் பிரிவில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியின் அளவு மற்றும் அதன் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் மாறாது மற்றும் நிலையானதாக இருக்கும், உடனடி மதிப்புகளுக்கு சமமாக இருக்கும்.எனவே, விளக்கப்படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இந்த சுற்றுகளில் உள்ள சக்தியை இந்த மதிப்புகளை பெருக்குவதன் மூலம் அல்லது சரியான வேலை A ஐ அதன் செயல்பாட்டின் காலத்தால் வகுப்பதன் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும்.

மாற்று மின்னோட்ட மின் சக்தியை தீர்மானித்தல்

மின் நெட்வொர்க்குகள் மூலம் பரவும் மின்னோட்டங்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களின் சைனூசாய்டல் மாறுபாட்டின் சட்டங்கள் அத்தகைய சுற்றுகளில் சக்தியின் வெளிப்பாட்டின் மீது தங்கள் செல்வாக்கை சுமத்துகின்றன. வெளிப்படையான சக்தி இங்கே செயல்பாட்டுக்கு வருகிறது, இது சக்தி முக்கோணத்தால் விவரிக்கப்படுகிறது மற்றும் செயலில் மற்றும் எதிர்வினை கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது.

ஒரு சைனூசாய்டல் மின்சாரம் அனைத்து பிரிவுகளிலும் கலப்பு வகை சுமைகளுடன் மின் இணைப்புகளை கடந்து செல்லும் போது அதன் ஹார்மோனிக் வடிவத்தை மாற்றாது மற்றும் எதிர்வினை சுமைகளில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் கட்டத்தில் மாறுகிறது. கண மதிப்பு வெளிப்பாடுகள் சுற்று மற்றும் அதன் திசையில் சக்தி மாற்றம் மீது பயன்படுத்தப்படும் சுமைகளின் விளைவை புரிந்து கொள்ள உதவுகிறது.

அதே நேரத்தில், ஜெனரேட்டரிலிருந்து நுகர்வோருக்கு மின்னோட்டத்தின் திசை மற்றும் உருவாக்கப்பட்ட சுற்று மூலம் கடத்தப்படும் சக்தி ஆகியவை முற்றிலும் வேறுபட்ட விஷயங்கள் என்பதில் உடனடியாக கவனம் செலுத்துங்கள், சில சந்தர்ப்பங்களில் இது ஒத்துப்போவதில்லை, ஆனால் இருக்கலாம். எதிர் திசைகளில் இயக்கப்பட்டது.

பல்வேறு வகையான சுமைகளுக்கான இந்த உறவுகளை அவற்றின் இலட்சிய, தூய்மையான வெளிப்பாடாகக் கருதுங்கள்:

• செயலில்;

• கொள்ளளவு;

• தூண்டல்.

செயலில் சுமை சக்தி சிதறல்

ஜெனரேட்டர் ஒரு சிறந்த சைனூசாய்டல் மின்னழுத்தம் u ஐ உருவாக்குகிறது என்று நாங்கள் கருதுவோம், இது சுற்றுவட்டத்தின் முற்றிலும் செயலில் உள்ள எதிர்ப்பிற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அம்மீட்டர் A மற்றும் வோல்ட்மீட்டர் V ஆகியவை தற்போதைய I மற்றும் மின்னழுத்த U ஒவ்வொரு முறையும் t ஐ அளவிடுகின்றன.

மின்னோட்டத்தின் சைனூசாய்டுகள் மற்றும் செயலில் உள்ள எதிர்ப்பின் குறுக்கே மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஆகியவை அதிர்வெண் மற்றும் கட்டத்தில் பொருந்துகின்றன, அதே அலைவுகளை உருவாக்குகின்றன என்பதை வரைபடம் காட்டுகிறது. அவற்றின் தயாரிப்பு வெளிப்படுத்தும் விசை இருமடங்கு அதிர்வெண்ணில் ஊசலாடுகிறது மற்றும் எப்போதும் நேர்மறையாகவே இருக்கும்.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ Um / R ∙ sinωt = Um2/ R ∙ sin2ωt = Um2/ 2R ∙ (1-cos2ωt).

நாம் வெளிப்பாட்டிற்குச் சென்றால் இயக்க மின்னழுத்தம், பின்னர் நாம் பெறுகிறோம்: p = P ∙ (1-cos2ωt).

ஒரு அலைவு T இன் காலப்பகுதியில் நாம் சக்தியை ஒருங்கிணைப்போம், இந்த இடைவெளியில் ஆற்றல் ஆதாயம் ∆W அதிகரிப்பதை நாம் கவனிக்க முடியும். காலப்போக்கில், மின்தடையானது வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மின்சாரத்தின் புதிய பகுதிகளை தொடர்ந்து பயன்படுத்துகிறது.

எதிர்வினை சுமைகளுடன், ஆற்றல் நுகர்வு பண்புகள் வேறுபட்டவை, அவை வேறுபட்ட வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன.

கொள்ளளவு சக்தி சிதறல்

ஜெனரேட்டரின் மின்சுற்றில், மின்தேக்கி C இன் மின்தேக்கியுடன் மின்தடைய உறுப்பை மாற்றவும்.

மின்னோட்டத்திற்கும் மின்தேக்கியின் மின்னழுத்த வீழ்ச்சிக்கும் இடையிலான உறவு விகிதத்தால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது: I = C ∙ dU / dt = ω ∙ C ∙ Um ∙ cosωt.

மின்னோட்டத்தின் உடனடி வெளிப்பாடுகளின் மதிப்புகளை மின்னழுத்தத்துடன் பெருக்கி, கொள்ளளவு சுமையால் நுகரப்படும் சக்தியின் மதிப்பைப் பெறுகிறோம்.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ Um ∙ cosωt = ω ∙ C ∙ Um2∙ sinωt ∙ cosωt = Um2/ (2X° C) ∙ sin2ωt = U2/ (2X° C) ∙ sin2ωt.

பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தத்தின் இரு மடங்கு அதிர்வெண்ணில் சக்தி பூஜ்ஜியத்தைச் சுற்றி ஏற்ற இறக்கமாக இருப்பதை இங்கே காணலாம். ஹார்மோனிக் காலத்திற்கான அதன் மொத்த மதிப்பு, அதே போல் ஆற்றல் ஆதாயமும் பூஜ்ஜியமாகும்.

இதன் பொருள் இரண்டு திசைகளிலும் சுற்றுகளின் மூடிய சுற்றுடன் ஆற்றல் நகர்கிறது, ஆனால் எந்த வேலையும் செய்யாது.மூல மின்னழுத்தம் முழுமையான மதிப்பில் அதிகரிக்கும் போது, ​​சக்தி நேர்மறையாக இருக்கும், மற்றும் சுற்று வழியாக ஆற்றல் ஓட்டம் ஆற்றல் குவிக்கப்பட்ட கொள்கலனுக்கு இயக்கப்படுகிறது என்பதன் மூலம் அத்தகைய உண்மை விளக்கப்படுகிறது.

மின்னழுத்தம் வீழ்ச்சியடைந்த ஹார்மோனிக் பகுதிக்கு சென்ற பிறகு, மின்தேக்கியிலிருந்து மின்சுற்றுக்கு மூலத்திற்கு ஆற்றல் திரும்பும். இரண்டு செயல்களிலும் பயனுள்ள வேலை எதுவும் செய்யப்படவில்லை.

தூண்டல் சுமையில் சக்தி சிதறல்

இப்போது, ​​சப்ளை சர்க்யூட்டில், மின்தேக்கியை இண்டக்டன்ஸ் எல் உடன் மாற்றவும்.

இங்கே தூண்டல் மூலம் மின்னோட்டம் விகிதத்தால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:

I = 1 / L∫udt = -Um / ωL ∙ cos ωt.

பிறகு நமக்கு கிடைக்கும்

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ (-Um / ωL ∙ cosωt) = — Um2/ ωL ∙ sinωt ∙ cosωt = -Um2/ (2ХL) ∙ sin2ωt = -U2/ (2ХL) ∙ sin2ωt.

இதன் விளைவாக வரும் வெளிப்பாடுகள் சக்தியின் திசையில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் தன்மை மற்றும் தூண்டலில் ஆற்றலின் அதிகரிப்பு ஆகியவற்றைக் காண அனுமதிக்கின்றன, அவை கொள்ளளவைப் போலவே வேலை செய்வதற்குப் பயனற்ற அதே அலைவுகளைச் செய்கின்றன.

எதிர்வினை சுமைகளில் வெளியிடப்படும் சக்தி எதிர்வினை கூறு என்று அழைக்கப்படுகிறது. சிறந்த நிலையில், இணைக்கும் கம்பிகள் செயலில் எதிர்ப்பு இல்லாதபோது, ​​அது பாதிப்பில்லாததாகத் தோன்றுகிறது மற்றும் எந்தத் தீங்கும் ஏற்படாது. ஆனால் உண்மையான சக்தி நிலைகளில், குறிப்பிட்ட கால இடைவெளிகள் மற்றும் எதிர்வினை சக்தி ஏற்ற இறக்கங்கள் இணைக்கும் கம்பிகள் உட்பட அனைத்து செயலில் உள்ள உறுப்புகளின் வெப்பத்தை ஏற்படுத்துகின்றன, இதற்காக சில ஆற்றல் நுகரப்படுகிறது மற்றும் மூலத்தின் பயன்படுத்தப்பட்ட முழு சக்தியின் மதிப்பு குறைகிறது.

சக்தியின் எதிர்வினை கூறுகளுக்கு இடையிலான முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், அது பயனுள்ள வேலையைச் செய்யாது, ஆனால் மின் ஆற்றல் இழப்பு மற்றும் உபகரணங்களில் அதிகப்படியான சுமைகளுக்கு வழிவகுக்கிறது, இது முக்கியமான சூழ்நிலைகளில் குறிப்பாக ஆபத்தானது.

இந்த காரணங்களுக்காக, எதிர்வினை சக்தியின் செல்வாக்கை அகற்ற, esp அதன் இழப்பீட்டுக்கான தொழில்நுட்ப அமைப்புகள்.

கலப்பு சுமைகளில் மின் விநியோகம்

எடுத்துக்காட்டாக, செயலில் உள்ள கொள்ளளவு பண்புடன் ஜெனரேட்டரின் சுமையைப் பயன்படுத்துகிறோம்.

படத்தை எளிமைப்படுத்த, நீரோட்டங்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களின் சைனூசாய்டுகள் கொடுக்கப்பட்ட வரைபடத்தில் காட்டப்படவில்லை, ஆனால் சுமையின் செயலில்-கொள்ளளவு தன்மையுடன், தற்போதைய திசையன் மின்னழுத்தத்தை வழிநடத்துகிறது என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும்.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ Im ∙ sin (ωt + φ).

உருமாற்றங்களுக்குப் பிறகு நாம் பெறுகிறோம்: p = P ∙ (1- cos 2ωt) + Q ∙ sin2ωt.

கடைசி வெளிப்பாட்டின் இந்த இரண்டு சொற்களும் உடனடி வெளிப்படையான சக்தியின் செயலில் மற்றும் எதிர்வினை கூறுகளாகும். இவற்றில் முதலாவது மட்டுமே பயனுள்ள வேலை செய்கிறது.

சக்தி அளவீட்டு கருவிகள்

மின்சாரத்தின் நுகர்வு பகுப்பாய்வு மற்றும் அதை கணக்கிட, அளவிடும் சாதனங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை நீண்ட காலமாக அழைக்கப்படுகின்றன "கவுண்டர்கள்"… அவர்களின் பணி தற்போதைய மற்றும் மின்னழுத்தத்தின் பயனுள்ள மதிப்புகளை அளவிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது மற்றும் தகவல்களின் வெளியீட்டில் தானாகவே அவற்றைப் பெருக்குகிறது.

சுமையின் கீழ் மீட்டர் இயக்கப்பட்ட தருணத்திலிருந்து மின் சாதனங்களின் இயக்க நேரத்தை அதிகரிக்கும் அடிப்படையில் கணக்கிடுவதன் மூலம் மீட்டர் ஆற்றல் நுகர்வைக் காட்டுகிறது

ஏசி சர்க்யூட்களில் சக்தியின் செயலில் உள்ள கூறுகளை அளவிட, வாட்மீட்டர்கள், மற்றும் எதிர்வினை - varmeters. அவை வெவ்வேறு அலகு பெயர்களைக் கொண்டுள்ளன:

• வாட் (W, W);

• var (var, var, var).

மொத்த ஆற்றல் நுகர்வு தீர்மானிக்க, வாட்மீட்டர் மற்றும் வர்மீட்டரின் அளவீடுகளின் அடிப்படையில் சக்தி முக்கோண சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி அதன் மதிப்பைக் கணக்கிடுவது அவசியம். இது அதன் சொந்த அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது - வோல்ட்-ஆம்பியர்ஸ்.

ஒவ்வொரு அலகுகளின் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட பெயர்களும் எலக்ட்ரீஷியன்களுக்கு அதன் மதிப்பை மட்டுமல்ல, சக்தி கூறுகளின் தன்மையையும் தீர்மானிக்க உதவுகின்றன.