مدار RL با تغذیه AC:
سیم پیچ ها، هرچقدر هم که کوچک باشند، مقدار مشخصی مقاومت دارند. بنابراین، یک سیم پیچ (سلف) را معمولا با یک اندوکتانس و یک مقاومت معادل سازی می کنند.
در یک مدار با منبع AC که با اندوکتانس (L) و مقاومت (R) سری شده است، مقدار فازور ولتاژ برابر با مولفه ولتاژ راکتانس (VL) و مولفه ولتاژ مقاومت (VR) است. این یعنی جریان گذرنده از سیم پیچ همچنان نسبت به ولتاژ پس فاز است، اما با توجه به مقدارVL و VR، مقدار آن از90∘کمتر خواهد بود.
مقدار فاز جدید بین ولتاژ و جریان، به عنوان زاویه فاز مدار شناخته می شود و نماد یونانی ϕ برای آن به کار می رود.
برای نوشتن رابطه برداری بین ولتاژ و جریان، باید یک مولفه یکسان به عنوان مرجع در نظر گرفته شود.
در یک مدار با اتصال سری سلف و مقاومت، مولفه جریان از هر دو المان (سلف و مقاومت) عبور خواهد کرد. بردار مرجع به صورت یک خط افقی از چپ به راست کشیده می شود.
جریان و ولتاژ در یک مدار AC مقاومتی «همفاز» (In-phase) هستند. بنابراین، بردار VR روی بردارVI رسم می شود.
همچنین، همانطور که پیش تر نیز گفته شد، در یک مدار سلفی خالص، جریان90∘نسبت به ولتاژ پس فاز است. بنابراین، بردار VL به اندازه 90∘ جلوتر از بردار جریان رسم می شود و البته هم فاز با بردارVR است. این موضوع را در شکل زیر مشاهده می کنید.
در نمودار بالا مشاهده می شود که خط OB نشان دهنده خط مرجع جریان و خط OA نشان دهنده ولتاژ مقاومت است که این دو هم راستا (همفاز) هستند. خط OC ولتاژ اندوکتانس را نشان می دهد که 90 جلوتر از جریان است.
این حالت به این معناست که جریان90 نسبت به ولتاژ پس فاز است. خط OD مجموع ولتاژ دو مولفه مقاومت و سلف مدار است. مثلث ولتاژ نیز از معادله فیثاغورس به دست آمده که به صورت زیر است:
در یک مدار DC، نسبت ولتاژ به جریان را مقاومت می گویند. بنابراین، در مدار AC، این نسبت امپدانس (Z) نامیده می شود.
واحد امپدانس نیز اهم (Ohm) است. در واقع امپدانس، کل مقاومتی است که مجموعه مقاومت و راکتانس القایی در مقابل جریان از خود نشان می دهند.
اگر دو طرف مثلث ولتاژ بالا را بر جریان تقسیم کنیم، مثلت دیگری تولید می شود که نشان دهنده رابطه فیثاغورس مقاومت، راکتانس و امپدانس است.
این مثلث جدید با نام «مثلث امپدانس» (Impedance Triangle) شناخته می شود و در شکل زیر نمایش داده شده است.
مثال:
یک سیم پیچ سلونوئیدی، مقاومتی برابر با30 اهم و اندوکتانسی برابر با0.5H دارد. همچنین، جریان گذرنده از سیم پیچ4آمپر است.
الف) اگر فرکانس 50 هرتز باشد، ولتاژ منبع را محاسبه کنید.
ب) زاویه فاز بین ولتاژ و جریان را به دست آورید.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
