PEJANAAN A.U
Takrif bagi Arus Ulangalik.
Arus yang mengalir ke arah positif pada pertengahan litar pertama dan akan berubah ke arah negatif pada pertengahan litar kedua.
Dalam rajah 1 & 2, pada pertengahan pertama pusingan, arus mengalir dari B ke A dan keluar melalui X ke Y, kemudian masuk semula melalui D ke C.
Pada pertengahan kedua pusingan, arus mengalir dari C ke D dan keluar melalui Y ke X dan kemudian masuk semula melalui A ke B.
Kesimpulannya, dalam pengalir ABCD, arus berubah-ubah haluan pada setiap setengah pusingan, begitu juga dengan litar luar (R ).
Kegunaan A.U
A.U digunakan secara meluas sebagai sumber tenaga walaupun A.T masih digunakan secara kecil-kecilan. A.U memainkan peranan penting kerana penggunaannya boleh dibahaskan dalam tiga tajuk :
1. Janaan.
2. Hantaran.
3. Gunaan.
Janaan
Bagi menghasilkan A.U, kita memerlukan pejana atau ‘alternator’. Apabila medan magnet dipusingkan oleh kuasa wap/hidro, arus akan diaruh dalam gelung ABC.
Oleh kerana arus diaruh secara terus menerus dalam gelung tanpa menggunakan perantaraan beberus karbon (dimana berlakunya arka) maka aruhan voltan tinggi sehingga 33 ribu volt boleh dihasilkan dalam alternator.
Hantaran
Untuk menghantar kuasa adalah diutamaka dengan arus kecil dan voltannya boleh ditinggikan ( P=VI ). Ini dapat dilakukan dengan menggunakan alatubah di mana voltan yang tinggi boleh direndahkan.
Adalah dikehendaki arus yang kecil seboleh-bolehnya bagi mengelakkan penggunaan pengalir kupram dan aluminium yang tebal di mana harganya yang mahal. Arus yang kecil juga dapat mengurangkan kesan susutan voltan di dalam talian pengalir.
Gunaan
Dalam beberapa keadaan, A.T lebih baik daripada A.U terutama dari segi pengawalan kelajuan pusingan motor. Contohnya dalam penggunaan kren.
Dari segi penggunaan lampu dan pemanas, A.T dan A.U tiada bezanya. Walaubagaimana pun yang baik, mudah dan murah untuk pelbagai gunaan motor aruhan adalah A.U, di mana motor akan lebih berkuasa dalam menjalankan tugasnya. A.T yang diperlukan juga boleh didapati daripada A.U, diubah dengan penggunaan ‘rectifier’.
Keburukan A.U
- Kehadiran aruhan yangmenyebabkan rendahnya angkali kuasa atau kehadiran kuasa tanpa watt ( Wattless ).
- Kawalan kelajuan motor tidak dapat diadakan secara elektrik.
BENTUK GELOMBANG SAIN UNTUK SATU FASA
Aruhan elektromagnet berlaku apabila pengalir bergerak dalam medan magnet di mana uratdaya magnet dipotong oleh pengalir.
Andaikan pengalir berpusing pada kelajuan yang sama. Apabila pengalir pada kedudukan 0, ia akan berada selari dengan medan magnet.
Oleh kerana D.G.E. hanya dijana apabila pengalir memotong garisan uratdaya magnet, maka tiada D.G.E. yang terjana pada kedudukan 0.
Apabila pengalir sampai pada ke kedudukan 1, ia akan memotong uratdaya magnet secara serong dan D.G.E. akan terjana sedikit. D.G.E. yang terjana akan terus meningkat pada kedudukan seterusnya sehinggalah pada kedudukan 3. Pada kedudukan ini, pengalir akan memotong uratdaya pada sudut tepat dan D.G.E. akan menjadi maksima seketika.
Berikutnya, D.G.E. yang teraruh akan mula mengurang sehinggalah menjadi sifar pada kedudukan 6. Keadaan perubahan yang sama akan berlaku apabila pengalir berpusing pada satu lagi setengah pusingan. Pada kedudukan 9, pengalir akan memotong uratdaya dalam arah terbalik, oleh yang demikian D.G.E. akan berbalik walaupun mempunyai nilai yang sama.
Ulangan (Frequency)
Gelombang rupa sain mengandungi beberapa siri gelombang yang serupa yang mana dipanggil kitar (cycle). Masa dalam saat untuk satu kitar dipanggil masa berketika (periodic time) manakala bilangan kitar bagi satu saat adalah dipanggil ulangan (frequency).
Gelombang rupa sain mengandungi beberapa siri gelombang yang serupa yang mana dipanggil kitar (cycle). Masa dalam saat untuk satu kitar dipanggil masa berketika (periodic time) manakala bilangan kitar bagi satu saat adalah dipanggil ulangan (frequency). Jika T adalah masa berketika dalam saat dan ‘f’ adalah ulangan dalam Hertz (c/s), maka
f = 1/T atau T = 1/f.
Perbezaan Fasa
Bila voltan digunakan kepada sesuatu litar, arus yang dihasilkan akan mempunyai ulangan yang sama seperti voltan.
Walaupun gelombang voltan dan arus dalam rupa sain, tetapi gelombang arus boleh terkeluar dari fasa.
Rajah di sebelah menunjukkan kedua-dua gelombang (I & V) adalah sefasa. Jelas kedua-duanya bermula dari sifar dan berpositif /negatif pada masa yang sama.
- Dalam rajah di sebelah menunjukkan kedua-dua gelombang terkeluar sebanyak qo (Q). yang mana permulaan bagi gelombang arus terkemudian masanya dibandingkan dengan gelombang voltan.
- Keadaan ini dikatakan bahawa arus mengekori voltan dan sudut qo (Q) itu dipanggil sudut susulan (angle of lag).
- Rajah di sebelah pula menunjukan arus mendahului di hadapan voltan dan sudut qo (Q) dipanggil sudut mendahului (angle of lead).
- Jika sudut q o sama juga dengan 90o atau q/2 rad, kedua-dua gelombang disebut sebagai dalam sukuan (quadrature). Sudut q o dipanggil sebagai perbezaan fasa bagi kedua-dua nilai.
Nilai Punca Purata Gandadua / RMS
* Nilai arus elektrik ditentukan oleh kesan arus seperti kesan haba. Jika dikatakan 10 ampiar A.T, kita akan faham maknanya kenyataan ini, tetapi bagi nilai A.U. nilai maksima 10 ampiar sama ada kesan haba , magnet atau lain-lain adalah kurang jelas daripada makna arus terus yang sentiasa tetap.
* Takrif: PPGD / RMS adalah kesan A.U apabila disambung kepada satu litar pada masa tertentu akan menghasilkan kesan haba yang sama dengan yang dihasilkan oleh A.T bagi litar yang sama.
* I purata dan I PPGD
* Takrif bagi purata ialah sesuatu arus terus yang mana memindahkan cas yang sama dalam sesuatu litar sebagaimana yang dilakukan oleh arus ulang-alik pada masa yang sama.
Dari takrif didapati bahawa :
I1 + I2 + I3 +...+ In
Iav = -----------------------
n
* Iav dan Ippgd juga boleh didapati secara analisa, misalkan nilai maksima arus Imak. Selagi gelombangnya rupa sain akan didapati nilai seketika untuk satu sudut q ialah :
i= Imak sin q.
* Mendarab semua nombor ordinit dengan nilai angkatap tidak akan mengubah bentuk gelombang, dengan sebab itu nilai purata I av, didapati sebagai :
I av = Im 2/p
= 0.6374 Im .
* Manakala untuk nilai puncapurata ganda dua, didapati sebagai :
I ppgd = Im / Ö2
= 0.7071 Im .
* Untuk memudahkan hubungan antara nilai-nilai tersebut :
- Form factor (faktor bentuk) = Nilai ppgd
Nilai purata
= 0.7071
0.6374 Im
= 1.11
- Crest Factor (faktor susuk) = Nilai Maksima
Nilai ppgd
= Im
0.7071 Im
= 1.414
Contoh :
Satu gelombang sain ulang-alik mempunyai nilai mak 15 Ampiar. berapakah nilai purata dan nilai ppgdnya ?
Penyelesaian:
Iav = 0.6374 Im
= 0.6374 x 15 = 9.56 A.
Ippgd = 0.7071 Im
= 0.7071 x 15 = 10 61 A.
Tiada ulasan:
Catat Ulasan