دستور کار شماره 1 آزمایشگاه الکترونیک صنعتی:یکسو سازنیم موج با بار اهمی
الف)مطلوبست ترسیم شکل موج VAB,VD,VE
ب)محاسبه ولتاژ ورودی و خروجی به صورت موثر و متوسط از روی شکل موج
ج)محاسبه جریان موثر
د)محسبه PIV
ادامه “الکترونیک صنعتی|مدار الکترونیکی یکسوساز نیم موج با بار اهمی” »
مدار الکتریکی سه فازه مداری است که شامل سه منبع ولتاژ می باشد.
در مدار الکتریکی سه فاز اگر سه منبع ولتاژ سینوسی دارای دامنه و فرکانس مساوی بوده و هر ولتاژ به اندازه ی 120 درجه ی الکتریکی با دوولتاژ دیگر اختلاف فاز داشته باشد,مجموعه ی این سه ولتاژ را متعادل می گویند و اگر بار متصل به مدار الکتریکی سه فاز نیز به گونه ای باشد که جریان های بار تولید شده توسط ولتاژ های سه فاز نیز متعادل باشند که این در صورت برابر بودن امپدانس ها اتفاق می افتد,در آن صورت سیستم را یک سیستم سه فاز متعادل می نامند.
سیستم های سه فاز می توانند پایانه ی چهارمی به نام اتصال خنثی هم داشه باشند که این سیم را سیم نول می نامند.
سه ولتاژ مشخص شده را که ولتاژ بین هر خط و خط خنثی می باشد را ولتاژ های فاز می نامیم.
اندیس ولتاژ ها بیانگر اختلاف ولتاژ بین دو نقطه می باشد.مثلا Van یعنی ولتاژ نقطه ی a نسبت به نقطه ی n.
ولتاژ های فوق در حوزه ی زمان:
مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری از اتصال سری سه عنصر مقاومت,خازن و سلف یا القاگر تشکیل شده است.در مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری,اگر راکتانس خازن برابر با راکتانس سلف یا القاگر باشد,این دو عنصر اثر یکدیگر را خنثی می کنند و مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری تبدیل به یک مدار الکتریکی مقاومتی می شود و امپدانس مدار برابر مقاومت موجود می شود,در این حالت اختلاف فاز مدار صفر بوده و ضریب توان برابر 1 است.در مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری اگر راکتانس سلفی بزرگتر از راکتانس خازنی باشد,مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری خاصیت سلفی پیدا می کند و همچنین اگر در مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری راکتانس خازنی بزرگتر از راکتانس سلفی بود,مدار خاصیت خازنی پیدا می کند.روابط مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری به صورت زیر می باشد:
تهیه شده توسط آبشاران دات کام
مدار الکتریکی LC (ال سی) سری:
در این بخش از آموزش های مدارهای الکتریکی متناوب به بخش بررسی مدار الکتریکی LC (ال سی) سری می رسیم.این نوع مدار الکتریکی از اتصال سری یک سلف و یک خازن تشکیل شده است.ضریب توان مدار الکتریکی LC (ال سی) سری صفر می باشد در مدار الکتریکی LC (ال سی) سری اگر راکتانس سلف بزرگتر از راکتانس خازن باشد مدار الکتریکی LC (ال سی) سری تبدیل به یک سلف خالص می شود و اختلاف فاز آن 90 می شود.همچنین در مدار الکتریکی LC (ال سی) سری اگر راکتانس خازن بزرگتر از راکتانس سلف باشد مدار الکتریکی LC (ال سی) سری تبدیل به یک مدار الکتریکی سلفی می شود و اختلاف فاز آن نیز 90- می شود.
تهیه شده توسط آبشاران دات کام
در ادامه ی مقالات آموزشی مدارهای الکتریکی متناوب به بررسی مدارهای RL (آرال) سری و روابط مربوط به آن ها می پردازیم.مدارهای RL (آرال) سریاز یک سلف و مقاومت که بصورت سری بهم متصل اند و یک منبع تغذیه تشکیل شده است.پارامترهای پی که در مدارهای RL (آرال) سریمورد بررسی واقع می شوند,ضریب توان,ولتاژ,امپدانس مدار و اختلاف فاز می باشند.در مدارهای RL (آرال) سری جریان عبوری ازسلف یا القاگر و مقاومت برابر می باشد و ولتاژ با توجه به شرایط المان ها بین سلف یا القاگر و مقاومت تقسیم می شود.
اختلاف فاز در مدار RL (آرال) سری همواره بین صفر و 90 درجه خواهد بود.
تهیه شده توسط آبشاران دات کام
در ادامه ی سری مقالات آموزشی مدارهای الکتریکی به مبحث مدارهای الکتریکی متناوب رسیدیم و حال به بررسی مدارهای RC (آر سی) سری و روابط مربوط به آن ها می پردازیم.مدارهای RC (آر سی) سری از یک خازن و مقاومت که به شکل سری بهم متصل اند و منبع تغذیه تشکیل شده اند.پارامترهای مهم در مدارهای RC (آر سی) سریضریب توان,ولتاژ,امپدانس مدار و اختلاف فاز می باشند.در مدارهای RC (آر سی) سری جریان عبوری از خازن و مقاومت برابر می باشد و ولتاژ با توجه به شرایط المان ها بین خازن و مقاومت تقسیم می شود.
اختلاف فاز در مدار آر سی(RC) سری همواره بین صفر و 90- درجه خواهد بود.
تهیه شده توسط آبشاران دات کام
در ادامه ی آموزش مدارهای الکتریکی متناوب به تعریف ضریب توان مدار,توان راکتیو مدار,توان اکتیو و توان ظاهری مدار و فرمول های محاسباتی آن ها می پردازیم.ضریب توان: ضریب توان مدار برابر مقدار عددی
می باشد و مقدار ضریب توان با توجه به ساختار مدار های الکتریکی متفاوت می باشد.
توان لحظه ای:توان لحظه ای مدار برابر با حاصلضرب ولتاژ لحظه ای در جریان لحظه ای می باشد.
توان موثر:
توان موثر از رابطه ی زیر محاسبه می شود و همان توان اکتیو مدار یا توان مصرفی مدار می باشد.
توان موثر برحسب وات بیان می شود و مقدار آن همیشه مثبت است.
توان غیر موثر:
توان غیر موثر کاری انجام نمی دهد و در شبکه بصورت رفت و برگشت وجود دارد.این توان را توان راکتیو یا غیر مصرفی می نامند.
توان راکتیو یا غیر موثر می تواند مثبت یا منفی باشد.در صورت پسفاز بودن بار (بار سلفی) توان راکتیو مثبت و در صورت پیشفاز بودن بار (بار خازنی) توان راکتیو منفی خواهد بود.
واحد توان راکتیو مدار ولت آمپر راکتیو یا وار (VAR) می باشد.
توان ظاهری:
توان ظاهری مدار بر حسب ولت آمپر V.A بیان می شود و از رابطه ی زیر محاسبه می شود.
تهیه شده توسط آبشاران دات کام
در اینجا به بررسی و آموزش مدارهای الکتریکی متناوب (موج سینوسی) می پردازیم.در مدارهای جریان متناوب ولتاژ و جریان مدار بصورت سینوسی بیان می گردند,
,در این معادله ی جریان ماکزیمم Im و زاویه ی فاز
می باشد.
ولتاژ مدار نیز بصورت
بیان می شود که در آن
ولتاژ ماکزیمم می باشد و
زاویه ی فاز می باشد.
اختلاف فاز چیست:اختلاف زاویه ولتاژ با جریان را اختلاف فاز مدار می نامیم.
مدار الکتریکی
اختلاف فاز ولتاژ و جریان سلف با یکدیگر:
اگر مدار ی شامل یک القاگر یا سلف داشته باشیم ولتاژ روی القاگر به اندازه ی
نسبت به جریان جلوتر است.یعنی ولتاژ القاگر یا سلف نسبت به جریان آن پیشفاز است.معادله ی ولتاژ و جریان مدار بصورت زیر خواهد بود.
![]()
اگر مداری شامل یک خازن داشته باشیم,ولتاژ روی خازن به اندازه ی
نسبت به جریان عقب تر است.یعنی ولتاژ خازن نسبت جریان پسفاز است.
![]()
در دو رابطه ی بالا
واکنائی خازنی یا راکتانس خازنی نام دارد و یکای اندازه گیری آن اهم می باشد و
راکتانس القایی یا واکنائی القایی نام دارد و برحسب اهم بیان می گردد.
تهیه شده توسط آبشاران دات کام
تعریف ثابت زمانی در مدارهای دارای القاگر یا سلف و مقاومت
:ثابت زمانی مدار می باشد و از رابطه ی
در این رابطه Req مقاومت معادل دیده شده از دو سر سلف می باشد.یکای اندازه گیری ثابت زمانی ثانیه است و مدت زمانی است که جریان سلف به اندازه ی 63% تغییر می کند.
توجه داشته باشید که در لحظه ی بسته شدن کلید چنانچه جریان سلف صفر باشد,سلف را مدار باز در نظر گرفته و در صورتیکه سلف دارای جریانی غیر از صفر بود آن را با یک منبع جریان ثابت مدل می کنیم.
شارژ و دشارژ سلف یا القاگر
سلف هم مانند خازن عنصری است که در خود انرژی را ذخیره می نماید و در موقع لزوم انرژی ذخیره شده را مصرف می کند.مدار الکتریکی زیر را در نظر بگیرید,وقتی کلید در وضعیت a قرار دارد جریان در مدار الکتریکی از صفر شروع به افزایش می کند.اگر القاگر یا سلف در مدار وجود نداشت جریان خیلی زود به مقدار نهایی خود می رسید.هنگامی که کلید در وضعیت a قرار دارد,سلف یا القاگر در حال شارژ شدن می باشد.رابطه ی شارژ سلف به صورت زیر می باشد:
![]()
وقتی جریان مدار به مقدار نهایی خود رسید,سلف یا القاگر اتصال کوتاه می شود.حال کلید را در وضعیت b در نظر بگیرید,در این حالت سلف یا القاگر دشارژ می شود.معادله ی دشارژ سلف یا القاگر به صورت زیر می باشد:
![]()
با گذشت یک ثابت زمانی
جریان سلف به اندازه ی 63% مقدار نهایی خود تغییر می کند.
تغییر ناگهانی جریان مدار سلف یا القاگر:
جریان سلف در حالت های زیر تغییرات ناگهان یخواهد داشت:
1)اتصال یک منبع جریان با یک سلف
2)اتصال دو سلف با جریان های اولیه ی مختلف
3)اتصال تابع ضربه توسط یک مقاومت به یک سلف
تهیه شده توسط آبشاران دات کام
شارژ و دشارژ خازن:
خازن عنصری است که انرژی را در خود ذخیره می نماید (شارژ می شود),ذخیره ی ولتاژ در خازن یا شارژ خازن مدت زمانی طول می کشد که این زمان برحسب ثانیه بیان می شود.
مدار شکل زیر را درنظر بگیرید,در این مدار الکتریکی وقتی کلید در وضعیت a قرار دارد خازن در حال شارژ شدن است,معادله ی ولتاژ خازن برابر خواهد بود با:
پس از گذشت یک ثابت زمانی جریان خازن به اندازه ی 63% مقدار ماکزیمم خود افزایش می یابد.
اما اگر کلید در وضعیت b قرار بگیرد خازن از طریق مقاومت R تخلیه می شود و پس از گذشت یک ثابت زمانی جریان خازن به اندازه ی 63% از مقدار خود کاهش می یابد.معادله
ی ولتاژ خازن در این حالت به صورت زیر می باشد:
در لحظه ی بسته شدن کلید اگر ولتاژ خازن صفر باشد خازن را اتصال کوتاه در نظر می گیریم.ولی اگر شرایط اولیه مخلف صفر باشد خازن را با یک منبع ولتاژ که همان ولتاژ اولیه می باشد مدل می کنیم.
دقت داشته باشید ثابت زمانی وقتی کلید به وضعیت نهایی خود می رسد باید محاسبه گردد.
تهیه شده توسط آبشاران دات کام