Menu

Nhà phân phối chính thức máy phát điện HYUNDAI tại Việt Nam

korea vietnam

Dòng điện xoay chiều được sản xuất như thế nào?

Dòng điện xoay chiều (AC)

Dòng điện xoay chiều là dòng điện tích thay đổi theo hướng chu kỳ. Dòng điện xoay chiều (AC) được sử dụng để cung cấp điện cho nhà ở, cao ốc văn phòng,..

Làm sao để tạo dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều có thể được sản xuất bằng cách sử dụng một thiết bị được gọi là một máy phát điện. Thiết bị này là một loại máy phát điện đặc biệt được thiết kế để tạo ra dòng điện xen kẽ.

Một vòng dây được kéo vào bên trong một từ trường, gây ra hiện tượng dọc theo dây. Vòng xoay dây có thể đến từ bất kỳ phương tiện nào: tuabin gió, tua bin hơi, nước chảy, vân vân. Bởi vì dây quay và đi vào một cực từ khác nhau theo định kỳ, điện áp và dòng điện xoay chiều trên dây.

Để tạo ra Dòng điện xoay chiều AC trong một tập hợp các đường ống nước, chúng tôi kết nối một cái quay cơ khí với một piston chuyển nước trong các ống dẫn qua lại (dòng điện “xen kẽ” của chúng ta). Lưu ý rằng phần bị chèn ép của đường ống vẫn cung cấp khả năng chống lại lưu lượng nước bất kể hướng dòng chảy.

Dạng sóng

Dòng điện xoay chiều AC có thể đi vào một số hình thức, miễn là điện áp và dòng điện được xen kẽ. Nếu chúng ta nối một dao động vào một mạch với AC và vẽ điện áp theo thời gian, chúng ta có thể thấy một số dạng sóng khác nhau. Loại phổ biến nhất của AC là sóng sin. AC ở hầu hết các gia đình và văn phòng có một điện áp dao động tạo ra một làn sóng sin.

Các dạng phổ biến khác của AC bao gồm sóng vuông và sóng tam giác:

sóng vuông thường được sử dụng trong kỹ thuật số và chuyển mạch điện tử để kiểm tra hoạt động của chúng.

Sóng tam giác được tìm thấy trong tổng hợp âm thanh và hữu ích cho việc kiểm tra các thiết bị điện tử tuyến tính như bộ khuếch đại.

Mô tả Sine Wave

Chúng ta thường muốn mô tả dạng sóng AC theo thuật ngữ toán học. Đối với ví dụ này, chúng ta sẽ sử dụng sóng sin chung. Có ba phần của một sóng sin: biên độ, tần số, và pha.

Nhìn vào điện áp chỉ, chúng ta có thể mô tả một làn sóng sin như là chức năng toán học:

V (t) là điện áp của chúng ta theo chức năng của thời gian, có nghĩa là điện áp của chúng ta thay đổi theo thời gian thay đổi. Các phương trình ở bên phải của dấu bằng tương đương mô tả cách điện áp thay đổi theo thời gian.

VP là biên độ. Điều này mô tả điện áp tối đa mà sóng sin của chúng ta có thể đạt ở cả hai hướng, có nghĩa là điện áp của chúng ta có thể là + VV volt, -VP V, hoặc ở giữa.

Hàm sin () cho biết điện áp của chúng ta sẽ ở dạng sóng sin định kỳ, là một dao động trơn tru quanh 0V.

2π là một hằng số chuyển đổi freqency từ các chu kỳ (theo hertz) sang tần số góc (radian trên giây).

f mô tả tần số của sóng sin. Điều này được đưa ra dưới dạng hertz hoặc đơn vị trên giây. Tần suất cho biết bao nhiêu lần một dạng sóng đặc biệt (trong trường hợp này, một chu kỳ của sóng sin của chúng ta – tăng và giảm) xảy ra trong vòng một giây.

t là biến phụ thuộc của chúng ta: thời gian (tính bằng giây). Theo thời gian thay đổi, dạng sóng của chúng tôi thay đổi.

φ mô tả giai đoạn của sóng sin. Giai đoạn là một biện pháp làm thế nào thay đổi dạng sóng là về thời gian. Nó thường được đưa ra như là một số giữa 0 và 360 và đo bằng độ. Bởi vì bản chất định kỳ của sóng sin, nếu dạng sóng được chuyển bằng 360 °, nó trở thành dạng sóng giống nhau một lần nữa, như thể nó đã được dịch chuyển bằng 0 °. Để đơn giản, chúng tôi giả định rằng giai đoạn là 0 ° cho phần còn lại của hướng dẫn này.

Chúng ta có thể chuyển sang lối thoát đáng tin cậy của chúng ta để có một ví dụ tốt về làm thế nào một dạng sóng AC hoạt động. Tại Hoa Kỳ, nguồn cung cấp cho nhà của chúng tôi là AC với khoảng 170V không đến đỉnh (biên độ) và 60Hz (tần số). Chúng ta có thể cắm những con số này vào công thức của chúng ta để có được phương trình (nhớ rằng chúng ta giả sử giai đoạn của chúng ta là 0):

Chúng ta có thể sử dụng máy tính đồ thị tiện dụng của chúng ta để vẽ đồ thị này. Nếu không có máy vẽ đồ thị có sẵn, chúng tôi có thể sử dụng một chương trình vẽ đồ trực tuyến miễn phí như Desmos (Lưu ý rằng bạn có thể phải sử dụng ‘y’ thay vì ‘v’ trong phương trình để xem đồ thị).

Lưu ý rằng, như chúng tôi dự đoán, điện áp tăng lên đến 170V và xuống -170V định kỳ. Ngoài ra, 60 chu kỳ của sóng sin xảy ra mỗi giây. Nếu chúng ta đo điện áp tại các đầu ra của chúng tôi bằng máy dao động, đây là điều chúng ta sẽ thấy (Chú ý: không cố gắng đo điện áp tại ổ cắm với một máy dao động! Điều này sẽ làm hỏng thiết bị).

Chú ý: Bạn có thể đã nghe nói rằng điện áp AC ở Mỹ là 120V. Điều này cũng đúng. Làm sao? Khi nói về AC (vì điện áp thay đổi liên tục), thường dễ dàng hơn để sử dụng trung bình hoặc trung bình. Để đạt được điều đó, chúng ta sử dụng một phương pháp gọi là “Root Mean Squared” (RMS). Nó thường hữu ích để sử dụng giá trị RMS cho AC khi bạn muốn tính toán điện năng. Mặc dù, trong ví dụ của chúng ta, chúng ta có điện áp dao động từ -170V đến 170V, giá trị trung bình của gốc là 120V RMS.

Các ứng dụng

Các cửa hàng gia đình và văn phòng hầu như luôn luôn là AC. Điều này là do việc tạo ra và vận chuyển AC qua các khoảng cách dài là tương đối dễ dàng. Khi điện áp cao (trên 110kV), ít năng lượng bị mất trong truyền tải điện. Điện áp cao hơn có nghĩa là dòng điện thấp hơn, và các dòng điện thấp hơn có nghĩa là ít nhiệt sinh ra trong đường dây điện do điện trở. AC có thể được chuyển đổi sang và từ điện áp cao dễ dàng sử dụng máy biến áp.

AC cũng có khả năng cấp nguồn cho động cơ điện. Động cơ và máy phát điện là cùng một thiết bị chính xác, nhưng động cơ chuyển năng lượng điện thành năng lượng cơ (nếu trục trên động cơ quay, điện áp được tạo ra ở đầu cuối!). Điều này rất hữu ích đối với nhiều thiết bị gia dụng lớn như máy rửa chén, tủ lạnh, và như vậy, chạy trên AC.

Nguồn: Reddit – Robert Morkel

Hotline Kinh Doanh

Mr Nguyên : 0982 815 855  - Mr Phong : 0941 055 829