جریان متناوب
اسلاید 1: به نام خدافصل سیزدهمجریان متناوب
اسلاید 2: مقدمهتاکنون با منبع DC یا مستقیم آشنا شدیم ، اکنون با منبع جدیدی به نام منبع متناوب و سپس منبع AC آشنا می شویم.جریان متناوبجریان متناوب جریانی است که مقدار و جهت آن نسبت به زمان تغییر می کند و تکرار می شود. در باتری که ولتاژ مستقیم می باشد، جریان نیز مستقیم می باشد یعنی جریان همیشه از قطب مثبت خارج می شود. جریان متناوب یک جریان دو جهته می باشد یعنی الکترون ها ابتدا در یک جهت و سپس بر عکس جاری می شوند.
اسلاید 3: انواع جریان متناوببرای نشان دادن چگونگی تغییر جریان از شکل موج استفاده می شود. انواع جریان های متناوب عبارتند از:
اسلاید 4: تولید جریان متناوبدر اینجا منظور از جریان متناوب همان جریان سینوسی یا جریان AC می باشد. در ژنراتور AC برای تولید الکتریسته از اصول فیزیکی و مغناطیسی استفاده می شود. اگر در یک میدان مغناطیسی یک سیم پیچ را حرکت دهیم به طوریکه خطوط میدان مغناطیسی قطع شود در آن سیم پیچ ولتاژ ایجاد می شود و اگر این عمل تکرار شود ولتاژ متناوب ایجاد می شود. در شکل زیر و اسلاید بعد ساختمان یک ژنراتور ساده AC را نشان می دهد.
اسلاید 5:
اسلاید 6: مشخصات جریان متناوبدر مدارهای متناوب یا AC با ولتاژ یا جریان AC سر و کار داریم. شکل یک موج AC یا متناوب به صورت سینوسی می باشد. همانطور که در شکل دیده می شود مقدار و جهت ولتاژ یا جریان با گذشت زمان تغییر می کند.نیم سیکل +نیم سیکل -مجموعه نیم سیکل + و نیم سیکل – را یک سیکل گویند.
اسلاید 7: زمان تناوبمدت زمان یک سیکل کامل را زمان تناوب گویند و با T نشان مئ دهند. واحد آن ثانیه است.مثال: در شکل زیر زمان تناوب را بدست آورید.
اسلاید 8: فرکانس فرکانس برابر تعداد سیکل ها در واحد زمان یا تعداد سیکل ها در یک ثانیه می باشد. فرکانس را با f نشان می دهند واحد فرکانس را سیکل بر ثانیه یا هرتز (HZ) می باشد.
اسلاید 9: رابطه بین فرکانس و زمان تناوبفرکانس و زمان تناوب عکس یکدیگر می باشند و رابطه بین آنها به صورت زیر است.فرکانس برق شهر 50 هرتز می باشد. زمان تناوب آن برابر است با
اسلاید 10: مثال: فرکانس کدام شکل موج بیشتر است؟
اسلاید 11: واحدهای زمان تناوب و فرکانسدر علوم مهندسی و صنعت از واحدهای دیگری نیز استفاده می شود.
اسلاید 12: مثال: اگر زمان تناوب یک موج سینوسی 10میلی ثانیه باشد، فرکانس آن چقدر است؟
اسلاید 13: طول موجمسافتی که یک موج در یک سیکل کامل طی می کند را طول موج گویند. واحد طول موج متر می باشد. C سرعت موج الکترومغناطیس می باشد و f فرکانس موج می باشد.
اسلاید 14: مثال: طول موج یک صدا با فرکانس 100 هرتز چقدر است؟مثال: طول یک موج رادیویی با فرکانس 3 گیگا هرتز چقدر است؟
اسلاید 15: سرعت زاویه ای ابتدا سرعت را تعریف می کنیم. مسافتی که متحرک در یک ثانیه طی می کند را سرعت گویند. اگر این سرعت روی یک مسیر خطی طی شود سرعت را خطی گویند. اگر این مسیر روی یک مسیر دایره ای شکل باشد سرعت را سرعت زاویه ای گویند. را سرعت زاویه ای گویند واحد آن رادیان بر ثانیه است (امگا). اگر متحرکی با سرعت زاویه روی یک دایره حرکت کند داریم.
اسلاید 16: مقادیر ماکزیمم ولتاژ و جریاندامنه ولتاژ DC ثابت می باشد. ولی دامنه ولتاژ در یک موج AC دارای تغییرات می باشد و مقدار و جهت آن تغییر می کند. ولتاژ پیک یا ولتاژ ماکزیمم: فاصله محور صفر تا بیشترین مقدار ولتاژ را ولتاژ پیک گویند. فاصله قله مثبت تا قله منفی را ولتاژ پیک تو پیک گویند. یا فاصله بیشترین مقدار در پیک مثبت تا کمترین مقدار در پیک منفی را ولتاژ پیک تو پیک گویند.
اسلاید 17: مقادیر لحظه ایولتاژ یا جریان AC در هر لحظه مقدار خاص خود را دارند که به آن مقدار لحظه ای گویند. در نیم سیکل مثبت مقادیر مثبت و در نیم سیکل منفی مقادیر منفی می باشند. مقادیر لحظه ای ولتاژ و جریان را با حروف کوچک نشان می دهند.
اسلاید 18: معادله زمانی ولتاژ یا جریاناگر یک سیم پیچ در یک میدان مغناطیسی دوران کند در دو سر آن ولتاژ متناوب AC ایجاد می شود. شعاع دایره OA برابر حد اکثر دامنه ولتاژ
اسلاید 19: مثال: معادله ولتاژ را بنویسید که فرکانس آن 60 هرتز و ولتاژ پیک آن 30 ولت باشد.مثال: اگر معادله ولتاژ به صورت v(t)=40sin120πt باشد مقدارهای لحظه ای ولتاژ در زمان های t=0s و t=0.02s را بدست آورید.
اسلاید 20: مقدار متوسط موج سینوسیمقدار متوسط یک موج سینوسی در واقع میانگین مقادیر لحظه ای موج در یک دوره تناوب می باشد. با توجه به این که در نیم سیکل مثبت مقادیر لحظه ای مثبت می باشند و در نیم شیکل منفی مقادیر لحظه ای منفی می باشند و با هم برابر می باشند لذا داریم.
اسلاید 21:
اسلاید 22: مقادیر متوسط در شکل های مختلف ولتاژ و جریان
اسلاید 23:
اسلاید 24: مقدار موثر موج سینوسی (RMS)برای مقایسه ولتاژ AC و DC برای ولتاژ AC مقدار موثر تعریف می کنند. مقدار موثر ولتاژ AC برابر با ولتاژ DC می باشد که در یک مصرف کننده کار یا حرارت یکسانی تولید کند. به همین ترتیب مقدار موثر جریان AC تعریف می شود. مقدار موثر جریان AC برابر با جریان DC می باشد که در یک مصرف کننده کار یا حرارت یکسانی تولید کند.
اسلاید 25:
اسلاید 26: مثال: اگر ولتاژ پیک یک ولتاژ AC 20 ولت باشد. ولتاژ موثر را بدست آورید.مثال: اگر ولتاژ موثر AC 20 ولت باشد. ولتاژ پیک و ولتاژ پیک تو پیک را بدست آورید.
اسلاید 27: زاویه فاز و اختلاف فاز در یک موج سینوسیدر الکتریسته و برق موقعیت زمانی یک کمیت نسبت به مبدا را فاز گویند. فاز یک موج سینوسی زاویه ای است که موقعیت یک موج سینوسی را نسبت به مبدا مشخص می کند.
اسلاید 28:
اسلاید 29: اختلاف زمانی بین دو کمیت الکتریکی را اختلاف فاز گویند.بین موج A و موج B 90 درجه اختلاف فاز وجود دارد. موج A نسبت موج B 90 درجه تاخیر دارد یا موج B نسبت به A 90 درجه تقدم دارد.
اسلاید 30:
اسلاید 31:
اسلاید 32: چنانچه دو شکل موج کاملا“ شبیه به هم باشند، دو موج هم فاز می باشند.
اسلاید 33: منحنی ولتاژ و جریان در یک مقاومتمقاومت یک عنصر یا المان الکتریکی می باشد که در برابر عبور جریان مخالفت می کند. ولتاژ دو سر مقاومت برابر حاصل ضرب جریان مقاومت در مقدار مقاومت می باشد.
اسلاید 34: نکته : با توجه به ولتاژ و جریان مقاومت در مدار AC ولتاژ و جریان مقاومت هم فاز می باشند.
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.