วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ รายละเอียดทั้งหมดที่นี่!

หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ พวกมันทำงานอย่างไร มีไว้เพื่ออะไร และสร้างขึ้นอย่างไร? อย่าไปเพราะในบทความถัดไปเราจะบอกคุณเกี่ยวกับรายละเอียดทั้งหมด

วงจรไฟฟ้ากระแสสลับคืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร?

สาขาฟิสิกส์ที่สำคัญที่สุดสาขาหนึ่งในประวัติศาสตร์คืออิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากมีวิศวกรรมทางกายภาพและเทคโนโลยีเพื่อทำความเข้าใจการไหลและการควบคุมอิเล็กตรอน การระบุตัวมันขึ้นอยู่กับหลอดสุญญากาศที่สามารถขยายสัญญาณเล็ก ๆ บางตัวในสนามอิเล็กตรอนขนาดใหญ่

อิเล็กทรอนิคส์ได้ทำงานร่วมกับวงจรไฟฟ้าและนี่เป็นสิ่งสำคัญมากที่ต้องทำความเข้าใจ เนื่องจากเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับวงจรไฟฟ้าแบบพาสซีฟ ซึ่งนอกเหนือจากวงจรทั่วไปทั้งหมดแล้ว ยังประกอบด้วยวงจรรวม เซ็นเซอร์ หรือทรานซิสเตอร์

ส่วนประกอบที่ใช้งานได้รับอิทธิพลจากพฤติกรรมที่ไม่เป็นเชิงเส้นที่ประกอบขึ้น ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลข้อมูล จึงเปลี่ยนส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หรือระบบควบคุมเป็นอุปกรณ์อิสระ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากใช้ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ กล่าวคือ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการจัดเก็บและแปลงพลังงานเป็นทรัพยากรประเภทอื่นๆ โดยใช้สายเคเบิล แบตเตอรี่ หรือมอเตอร์มาเป็นเวลานาน

ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากมีอยู่ในเครื่องมือ เช่น ลำโพง สายเคเบิล สวิตช์ แบตเตอรี่ ทรานสดิวเซอร์ เป็นต้น การทำแอนะล็อกทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุ ไดโอด แอมพลิฟายเออร์ ฯลฯ ส่วนประกอบต่าง ๆ ที่ใช้เป็นเครื่องมือสำหรับกระบวนการ

ในส่วนของกระแสไฟฟ้านั้นก็คือการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน และพวกมันจะสร้างกระแสที่เปลี่ยนจากบวกไปเป็นลบ และปริมาณไฟฟ้าได้แก่ ประจุ แรงดันไฟ ความเข้ม ความต้านทาน หรือพลังงาน

อะตอมของร่างกายเป็นกลางและมีจำนวนโปรตอนที่มีประจุเท่ากัน ทำให้เกิดกระแสตรงและกระแสสลับ กระแสตรงคือกระแสที่เกิดจากแบตเตอรี่ ตัวอย่างเช่น ทำให้เกิดแรงดันคงที่ที่หมุนเวียนผ่านเครื่องรับ

จากนั้นเราก็มาถึงวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบต้านทานและประจุไฟฟ้ารวมกันกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟสลับ

เหตุใดจึงต้องรู้เกี่ยวกับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ?

ด้วยความสามารถในการใช้แรงดันไฟฟ้า กระแสผันแปรสามารถสร้างขึ้นได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ ทำให้เรียกว่ากระแสชั่วคราว ซึ่งจะทำให้เกิดกระแสที่เรียกว่ากระแสคงที่

วงจรไฟฟ้ากระแสสลับอาจประกอบด้วยการรวมกันขององค์ประกอบของความต้านทาน ความจุ หรือการเหนี่ยวนำตัวเองซึ่งมอเตอร์จ่ายกระแสสลับให้กับมัน นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถศึกษาหน้าที่ของวงจรที่ประกอบด้วยวัสดุตัวต้านทานได้ง่าย

วัสดุตัวต้านทานคือสิ่งที่ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อแนะนำความต้านทานไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดของวงจรไฟฟ้า นอกจากนี้ อื่นๆ ที่วิเคราะห์กระแสสลับคือตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ

ในทางกลับกัน ตัวเก็บประจุเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นตัวเก็บประจุจากอุปกรณ์แบบพาสซีฟ ซึ่งสามารถเก็บพลังงานไว้ได้ด้วยสนามไฟฟ้า ตัวเหนี่ยวนำยังคงทำหน้าที่คล้ายคลึงกันและคอยล์นี้ประกอบด้วยตัวนำและเกี่ยวข้องกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กด้วยสาเหตุที่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า เช่น กระแสไฟฟ้า

เกี่ยวกับการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้ากระแสสลับมีการดำเนินการที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้สมการเชิงอนุพันธ์ แหล่งที่มาทั้งหมดเป็นไซนัสและมีระบบเชิงเส้นและอยู่กับที่เนื่องจากไม่รวมวงจรที่มีไดโอดและผลลัพธ์จะเป็นการประมาณเท่านั้น

ในการกำหนดแรงดันและความเข้มในแต่ละสาขา ต้องใช้ระบบสมการเชิงอนุพันธ์เพื่อให้สามารถทราบกิจกรรมทั้งหมดที่ใช้กับวงจรได้ กระบวนการนี้ต้องใช้ความพยายามอย่างมาก เพราะในกรณีที่วงจรมีขดลวดมากกว่า XNUMX ขดลวด ต้องใช้สมการที่ต่างกันเพื่อทราบว่าการดำเนินการจะออกมาเป็นอย่างไร

จะวิเคราะห์และดำเนินการตามกระบวนการเหล่านี้อย่างไร?

คลื่นกระแสสลับจะสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบคลื่นไซน์ ซึ่งในขณะเดียวกันก็สร้างคลื่นเดียวกันได้มากถึงห้าสิบครั้งต่อวินาที อะไรทำให้มีความถี่คลื่นที่สร้างขึ้น ค่าของมันสามารถเป็นแรงดันหรือความเข้มในวงจรไฟฟ้าที่อนุมานด้วยตรีโกณมิติการดำเนินการที่สามารถช่วยตอบหรือป้องกันวิธีการทำงาน

แต่ละค่าไม่สามารถแปรผันตามคลื่นได้ กล่าวคือ สำหรับมุมการหมุน ด้านตรงข้ามมุมฉากของสามเหลี่ยมจะคงค่าสูงสุดของคลื่นไว้ ทำให้ค่าสูงสุดเท่ากันเสมอ สมการหรือฟังก์ชันคือค่าที่ใช้ได้ค่าที่ต่างกัน ของแต่ละชั่วขณะ

แต่ถ้าเราพูดถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ค่าเหล่านี้จะเป็นแรงดันชั่วขณะ ซึ่งจะสร้างกระแสสลับที่ขั้วของมัน ถ้าคุณไม่ทราบหัวข้อเหล่านี้มากนัก เราจะทำให้มันง่ายขึ้นสำหรับคุณ เครื่องรับนี้ถือได้ว่าเป็นค่าของแรงดันไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับเส้นทางสลับกัน และหากเชื่อมต่อกับเครื่องรับ ความเข้มของกระแสก็จะไหลผ่านได้

ขึ้นอยู่กับผู้รับ คลื่นจะเริ่มล่าช้าหรือขั้นสูง เนื่องจากมีเฟสเซอร์ที่จะทำให้คลื่นแรงดันและคลื่นความเข้มเท่ากับไซน์ ในการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ต้องใช้สองขั้นตอน หนึ่งเรขาคณิตของเวกเตอร์หมุนและอีกอันหนึ่งใช้สำหรับจำนวนเชิงซ้อนล้วน

โดยที่กระแสสูงสุดคือความถี่ของเวลา และโดยทั่วไปหน่วยมักใช้สำหรับกระแสและตัวคูณย่อย กระแสสลับนี้จะทำให้เกิดจำนวนเต็ม เช่น มิลลิแอมป์และไมโครแอมแปร์

บ่อยครั้ง แรงดันไฟสลับเป็นสัญลักษณ์แทนด้วยคลื่นภายในวงกลม เพื่อให้สามารถแยกความแตกต่างจากแรงดันไฟตรง ซึ่งแสดงด้วยเส้นสองเส้นที่ไม่เท่ากันและขนานกัน

ประเภทของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

วงจรไฟฟ้ากระแสสลับมีหลายประเภท ตั้งแต่แบบง่ายที่สุดไปจนถึงแบบซับซ้อนที่สุด นั่นคือสาเหตุที่เรามีวงจรต้านทาน คอยล์หรือตัวเก็บประจุ

ตัวต้านทานในวงจรมีความต้านทานที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟสลับ ซึ่งตามกฎหมายก็ใช้สำหรับวงจรกระแสสลับที่มีความต้านทานอย่างหมดจดด้วย ทำให้กระแสอยู่ในเฟสถึงค่าสูงสุด

วงจรอุปนัยคือขดลวดที่เกี่ยวข้องกับกระแสอุปนัยโดยใช้สมการหาสมบัติของอัตราส่วนตรีโกณมิติแล้วเขียนด้วยแรงดันและกระแสที่เปลี่ยนเฟสทำให้ล่าช้าไปเก้าสิบองศาตามแรงดันของกระแสที่เริ่มต้น ก่อนถึงจุด

ค่ารีแอกแตนซ์อุปนัยถูกกำหนดให้เพิ่มขึ้นตามความถี่และมีขนาดความต้านทานต่างกัน ดังนั้นเราจึงมาถึงวงจรพื้นฐานสุดท้ายซึ่งเป็นวงจรของตัวเก็บประจุ เป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสสลับที่สอดคล้องกับโหลดตามเวลาและทำงานเพื่อควบแน่นพลังงานนั้น

ในกรณีนี้ กระแสอยู่เหนือแรงดัน และดังที่เห็นได้ว่ามันช่วยให้รีแอกแตนซ์คาปาซิทีฟลดลงตามความถี่ โดยมีหน่วยความต้านทานสำหรับการใช้งาน

กระแสจะเปลี่ยนเป็นระยะตามความหมาย เพราะในครั้งแรกจะใช้กระแสตรงเท่านั้น แต่เมื่อหลายปีผ่านไป กระแสเปลี่ยนจากกระแสตรงเป็นกระแสสลับ เพราะได้รับในด้านเศรษฐกิจ ประสิทธิภาพ และความสะดวกในการส่งโดยไม่ทิ้ง การสูญเสียเล็กน้อย

กระแสไฟเป็นส่วนหนึ่งของบ้านเรือนและอุตสาหกรรม และถึงแม้การใช้งานโดยตรงไม่ได้หายไป แต่กระแสสลับก็ถูกใช้บ่อยและแทบทุกอย่าง เนื่องจากมีการใช้งานที่หลากหลาย หลอดไฟ จาน หรือเตาประกอบอาหารเป็นองค์ประกอบต้านทานและไม่ขึ้นกับทิศทาง ของการเคลื่อนไหวของข้อกล่าวหา

ในทางกลับกัน ความจริงที่ว่ากระแสสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามความถี่ของมอเตอร์ และการใช้งานที่หลากหลายมีวงจรดังต่อไปนี้ เช่น ตัวเปลี่ยนเฟสและประเภทบริดจ์

ตัวเปลี่ยนเฟสคือตัวที่ประกอบด้วยแหล่งไฟฟ้ากระแสสลับที่เชื่อมต่อกับตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ เรียกว่าวงจรอนุกรมที่ใช้ในการลบการเลื่อนเฟสที่ไม่ต้องการในวงจรอื่น และยังเพิ่มตัวแบ่งแรงดันเพื่อปรับสถานีวิทยุด้วย

วงจรประเภทบริดจ์นั้นขับเคลื่อนโดยกระแสสลับ และสามารถใช้วัดความจุ และทำหน้าที่เป็นบริดจ์กระแสตรงที่สามารถวัดค่าความต้านทานที่ไม่รู้จักได้

มีตัวอย่างวงจรไฟฟ้ากระแสสลับหรือไม่?

ใช่ เพราะวงจรไฟฟ้ากระแสสลับนั้นง่ายกว่าเสียงของกระบวนการศึกษา แม้ว่าแน่นอนว่า จำเป็นต้องรู้ทุกอย่างที่กล่าวมาแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องตั้งชื่อเอฟเฟกต์ต่างๆ ที่สามารถรับได้ เพื่อให้คุณสามารถสร้างหรือแก้ปัญหาบางอย่างได้

หนึ่งในวงจรที่พบบ่อยที่สุดคือวงจรความต้านทาน ขดลวด และตัวเหนี่ยวนำที่ตอบสนองต่อความถี่ของแหล่งไฟฟ้ากระแสสลับที่ป้อนในลักษณะเฉพาะ ด้วยเหตุนี้ สัญญาณวิทยุจึงสร้างกระแสที่มีความถี่เท่ากัน ซึ่งออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อใช้เป็นตัวรับและแอมพลิจูดกระแสสูงสุด ทำให้เกิดเอฟเฟกต์ที่เรียกว่าเรโซแนนซ์

วงจรเครื่องรับทำหน้าที่เป็นเครื่องรับสัญญาณเนื่องจากได้รับการออกแบบเพื่อให้สัญญาณความถี่ที่ไม่ต้องการสร้างกระแสขนาดเล็กมาก ซึ่งลำโพงตรวจไม่พบและดังนั้นจึงไม่ได้ยิน แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าจะไม่ได้ยิน

หากคุณชอบบทความนี้ฉันขอเชิญคุณอ่าน: วงจรไฟฟ้า พวกเขาคืออะไร? ชิ้นส่วนประเภทและรายละเอียดที่ยอดเยี่ยม ฉันรู้ว่ามันสามารถเป็นประโยชน์กับคุณมาก