Skip to main content
Global

23: Induction ya umeme, Mzunguko wa AC, na Teknolojia za Umeme

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    183826

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Kihistoria, ilikuwa muda mfupi sana baada ya Oersted kugundua mikondo kusababisha mashamba magnetic kwamba wanasayansi wengine aliuliza swali ifuatayo: Je, mashamba magnetic kusababisha mikondo? Jibu lilipatikana hivi karibuni kwa majaribio kuwa ndiyo. Mwaka 1831, miaka 12 baada ya ugunduzi wa Oersted, mwanasayansi wa Kiingereza Michael Faraday (1791—1862) na mwanasayansi wa Marekani Joseph Henry (1797—1878) walionyesha kwa kujitegemea kuwa mashamba magnetic yanaweza kuzalisha mikondo. Mchakato wa msingi wa kuzalisha emfs (nguvu ya umeme) na, kwa hiyo, mikondo yenye mashamba ya magnetic inajulikana kama induction; mchakato huu pia huitwa induction magnetic ili kutofautisha kutoka kwa malipo kwa induction, ambayo hutumia nguvu ya Coulomb.

    • 23.0: Utangulizi wa Induction ya umeme, Mzunguko wa AC na Teknolojia za Umeme
      Leo, mikondo inayotokana na mashamba ya magnetic ni muhimu kwa jamii yetu ya teknolojia. Jenereta ya kawaida inayopatikana katika magari, kwenye baiskeli, katika mitambo ya nyuklia, na kadhalika-hutumia magnetism kuzalisha sasa. Vifaa vingine vinavyotumia sumaku kushawishi mikondo ni pamoja na coil za kuchukua katika magitaa ya umeme, transfoma wa kila ukubwa, vipaza sauti fulani, milango ya usalama wa uwanja wa ndege, na taratibu za damping kwenye mizani nyeti ya kemikali.
    • 23.1: Mzunguko wa RL
      Wakati voltage kutumika kwa inductor ni iliyopita, sasa pia mabadiliko, lakini mabadiliko ya sasa lipo mabadiliko katika voltage katika mzunguko RL. Katika Reactance, Inductive na Capacitive, tunachunguza jinsi mzunguko wa RL unavyofanya wakati voltage ya AC ya sinusoidal inatumiwa.
    • 23.2: Reactance, Inductive na Capacitive
    • 23.3: Mzunguko wa AC Series RLC
    • 23.4: Kuingizwa kwa Emf na Flux ya Magnetic
      Mabadiliko yoyote katika flux magnetic Φ induces emf-mchakato hufafanuliwa kuwa induction sumakuumeme.
    • 23.5: Sheria ya Faraday ya Induction- Sheria ya Lenz
      Majaribio ya Faraday yalionyesha kuwa emf ikiwa na mabadiliko katika flux magnetic inategemea mambo machache tu. Kwanza, emf ni sawa sawa na mabadiliko katika mtiririko ΔΦ. Pili, emf ni kubwa wakati mabadiliko katika muda Δt ni ndogo-yaani, emf ni inversely sawia na Δt. Hatimaye, kama coil ina N zamu, EMF itakuwa zinazozalishwa yaani Ntimes kubwa kuliko kwa coil moja, ili EMF ni moja kwa moja sawia na N.
    • 23.6: Emf ya Hisia
      Kama tulivyoona, mabadiliko yoyote katika flux magnetic induces EMF kupinga kwamba mabadiliko - mchakato unaojulikana kama introduktionsutbildning. Mwendo ni moja ya sababu kuu za induction. Kwa mfano, sumaku wakiongozwa kuelekea coil induces emf, na coil wakiongozwa kuelekea sumaku inazalisha EMF sawa. Katika sehemu hii, sisi makini na mwendo katika uwanja magnetic kwamba ni stationary jamaa na Dunia, kuzalisha kile ni loosely aitwaye motional emf.
    • 23.7: Maji ya Eddy na Damping ya Magnetic
      Emf ya motional inaingizwa wakati conductor inakwenda kwenye uwanja wa magnetic au wakati shamba la magnetic linakwenda jamaa na conductor. Ikiwa emf ya mwendo inaweza kusababisha kitanzi cha sasa katika kondakta, tunarejelea sasa kama sasa ya eddy. Maji ya Eddy yanaweza kuzalisha drag kubwa, inayoitwa magnetic damping, juu ya mwendo unaohusika.
    • 23.8: Jenereta za Umeme
      Jenereta za umeme zinashawishi emf kwa kupokezana coil katika uwanja wa magnetic, kama ilivyojadiliwa kwa ufupi katika “Incuded EMF na Magnetic Flux. Sasa tutazingatia jenereta kwa undani zaidi. Fikiria mfano unaofuata.
    • 23.9: Emf nyuma
    • 23.10: Transfoma
      Transformers hufanya kile jina lao linamaanisha - hubadilisha voltages kutoka thamani moja hadi nyingine. Transformers pia hutumiwa kwa pointi kadhaa katika mfumo wa usambazaji wa nguvu. Nguvu hutumwa umbali mrefu kwenye voltages za juu, kwa sababu chini ya sasa inahitajika kwa kiasi fulani cha nguvu, na hii inamaanisha kupoteza mstari mdogo, kama ilivyojadiliwa hapo awali. Lakini voltages ya juu husababisha hatari kubwa, ili transfoma waajiriwa kuzalisha voltage ya chini mahali pa mtumiaji.
    • 23.11: Usalama wa Umeme - Mifumo na Vifaa
      Umeme una hatari mbili. Hatari ya joto hutokea wakati kuna overheating umeme. Hatari ya mshtuko hutokea wakati umeme wa sasa unapita kupitia mtu. Hatari zote mbili tayari zimejadiliwa. Hapa tutazingatia mifumo na vifaa vinavyozuia hatari za umeme.
    • 23.12: Inductance
    • 23.E: Induction ya umeme, Circuits AC, na Teknolojia za Umeme (Zoezi)

    Thumbnail: Small inductor nafuu. (CC-SA-BY 3.0; Dominec).