งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

ไฟฟ้ากระแสสลับ Alternating Current  นายเชิดชัย พลกุล กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนวาปีปทุม.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "ไฟฟ้ากระแสสลับ Alternating Current  นายเชิดชัย พลกุล กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนวาปีปทุม."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 ไฟฟ้ากระแสสลับ Alternating Current  นายเชิดชัย พลกุล กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนวาปีปทุม

2 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 1 ไฟฟ้ากระแสสลับ เป็นไฟฟ้าที่มีค่ากระแส และทิศทาง เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ผลิตได้จาก AC Dynamo

3 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 2 ใช้สัญลักษณ์ ~ เป็นแหล่งที่จ่าย แรงเคลื่อนไฟฟ้า (e) หรือความต่างศักย์ ที่มี ลักษณะเปลี่ยนตามเวลา ดังกราฟ แรงเคลื่อนไฟฟ้า e = E m sin  t เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternator)

4 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 3 กระแสไฟฟ้า (i) ของกระแสสลับ ที่เวลาใดๆ จากกฎของโอห์ม V = IR และ e = E m sin  t จะได้ i = V R = e R = E m sin  t R เมื่อ I m = E m ดังนั้น R i = I m sin  t i (A) +I m -I m 0 T 2T t(s)

5 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 4 ความต่างศักย์ (V) ของกระแสสลับ ที่เวลาใดๆ จากกฎของโอห์ม V = IR และ i = I m sin  t จะได้ v = iR = (I m sin  t ) R เมื่อ V m = I m R ดังนั้น v = V m sin  t v (V) +V m -V m 0  2  3  4   t(rad)

6 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 5 ค่ายังผลของกระแสสลับ (Effective Value) เป็นค่าที่วัดได้จากเครื่องมือวัด บางครั้งเรียกว่า ค่ามิเตอร์ (Meter Value) หรือค่ารากที่สองของ ค่าเฉลี่ยของกำลังสองของกระแสสลับ (root mean square ; rms) โดย I rms =  (i 2 ) เฉลี่ย = V rms =  (v 2 ) เฉลี่ย =

7 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 6 ตัวอย่าง 1 ไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้ตามบ้าน ซึ่งใช้ค่า ความต่างศักย์ไฟฟ้า 220 V จงพิจารณาว่า 1. ค่านี้เป็นค่าอะไร 2. ความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุด วิธีทำ 1. ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า 220 V ที่ใช้ ตามบ้านนี้เป็นค่ายังผล หรือค่ามิเตอร์ 2. สามารถหาค่า V m ได้ดังนี้ จากความสัมพันธ์ V rms = ดังนั้น V m =  2 V rms = (1.414) 220 = 311 V

8 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 7 ตัวอย่าง 2 จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้ ก. ค่ากระแสและค่าความต่างศักย์ของไฟฟ้า กระแสสลับที่เรียกค่ายังผลเป็นค่าเดียวกับ ค่าที่มิเตอร์อ่านได้ ข. ค่ากระแสสลับที่อ่านได้จากมิเตอร์หมายถึง ค่ารากที่สองของค่าเฉลี่ยของกำลังสอง ของกระแสสลับ ค. ค่าสูงสุดของค่าความต่างศักย์ของไฟฟ้า ในบ้านคือ 220 โวลต์ คำตอบที่ถูกต้องคือ 1. ค เท่านั้น 2. ก และ ค 3. ก ข และ ค 4. คำตอบเป็นอย่างอื่น 

9 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 8 ตัวอย่าง 3 เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ มีสมการ กระแสไฟฟ้า i = 314 sin 157t จงหา 1. ความถี่ของกระแสไฟฟ้านี้ 2. ค่ายังผลของกระแสไฟฟ้านี้ วิธีทำ จากสมการ i = I m sin  t จากโจทย์ i = 314 sin 157t ดังนั้น I m = 314 และ  = 157 จะได้ 2  f = 157 ; f = = 25 Hz I rms = = = 222 A

10 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 9 ตัวอย่าง 4 เมื่อใช้โวลต์มิเตอร์วัดค่าความต่างศักย์ของ ไฟฟ้าในบ้าน ปรากฏว่าอ่านค่าได้ 120 V ถ้ากระแสสลับนี้มีความถี่ 60 Hz จงหา 1. ความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุด 2. สมการความต่างศักย์ขณะใด ๆ วิธีทำ 1. V m =  2 V rms = (1.414) 120 = V 2. สมการความต่างศักย์ขณะใด ๆ จากความสัมพันธ์ v = V m sin  t จะได้ v = 120  2 sin 120  t

11 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 10 วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ อุปกรณ์ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ มี 3 ชนิด คือ 3. ตัวเก็บประจุ (Capacitor) สัญลักษณ์ สมบัติ ความจุไฟฟ้า (C) หน่วย ฟารัด (F) 1. ตัวต้านทาน (Resistor) สัญลักษณ์ สมบัติ ความต้านทาน (R) หน่วย โอห์ม (  ) 2. ขดลวดเหนี่ยวนำ (Inductor) สัญลักษณ์ สมบัติ ความเหนี่ยวนำ (L) หน่วย เฮนรี่ (H)

12 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 11 วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ 1. วงจรเชิงต้านทาน (Resistive Circuit) i R และ v R มีเฟสเดียวกัน (inphase) ~ R vRvR IRIR i R = I m sin  t v R = V m sin  t V m = I m R V rms = I rms R i R, v R VmVm ImIm v R i R

13 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) วงจรเชิงเหนี่ยวนำ (Inductive Circuit) v L มีเฟสนำ i L อยู่ 90 องศา vLvL iLiL วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ~ L vLvL ILIL vL, iLvL, iL VmVm ImIm i L = I m sin (  t- ) v L = V m sin  t X L = Inductive Reactance

14 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) วงจรเชิงความจุ (Capacitive Circuit) i C มีเฟสนำ v C อยู่ 90 องศา ~ C vCvC ICIC iC, vCiC, vC vmvm imim vCvC iCiC วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ i C = I m sin (  t+ ) v C = V m sin  t X C = Capacitive Reactance

15 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 14 ตัวอย่าง 5 นำตัวต้านทาน 100  ต่อเข้ากับ แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งให้ ความต่างศักย์ v = 400 sin  t จงหา 1. กระแสไฟฟ้าสูงสุด 2. ค่ายังผลของกระแสไฟฟ้า วิธีทำ โจทย์กำหนด R = 100 , V m = 400 V 1. I m = = = 4 A 2. I rms = = = A

16 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 15 ตัวอย่าง 6 แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งมี ความถี่ 50 Hz มีความต่างศักย์ไฟฟ้า สูงสุด 220 V ถ้านำขดลวดเหนี่ยวนำ ซึ่งมีความเหนี่ยวนำ 50 mH ต่อเข้า กับแหล่งกำเนิดนี้ จงหา 1. ความต้านทานเชิงเหนี่ยวนำ 2. ค่ายังผลของกระแสไฟฟ้า วิธีทำ f = 50 Hz, V m = 220 V, L= 50 x H 1. X L =  L = 2  fL = 15.7  2. I rms = = = 9.9 A

17 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 16 ตัวอย่าง 7 แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ มีความถี่ 50 Hz และมีค่ายังผลความต่างศักย์ 220 V ถ้านำตัวเก็บประจุ 10  F ต่อเข้า กับแหล่งกำเนิดนี้ จงหา 1. ความต้านทานเชิงความจุ 2. ค่ายังผลของกระแสไฟฟ้า วิธีทำ f = 50 Hz, V rms = 220 V, C = 10 x F 2. I rms = = = 0.69 A 1. X C = = =318.5 

18 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 17 ตัวอย่าง 8 วงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่มีตัวเก็บประจุ อย่างเดียว มีความจุ 0.5  F เมื่อ i = 10 sin 1000t +0.5  จงหา 1. ความต้านทานเชิงความจุ 2. ค่ายังผลของความต่างศักย์ไฟฟ้า วิธีทำ โจทย์กำหนด C = 0.5 x F, I m = 10 A  = 1000 rad/s 1. X C = = =2000  2. V rms = = = V

19 I rms ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) วงจร R-L-C แบบอนุกรม V rms = วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ vCvC i R,i L,i C,I rms vLvL vRvR ~ C V rms I rms LR Z = v L -v C vRvR Z = Impedance = cos  =  V rms

20 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 22 ตัวอย่าง 9 วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ประกอบด้วย ตัวต้านทาน 600  ตัวเหนี่ยวนำ 0.2 H ตัวเก็บประจุ 1  F ต่ออนุกรมกัน และมี กระแสไฟฟ้า 0.1 A ถ้า  =10 3 rad/s 1. X C, X L และ Z 2. V R, V C, V L และ V rms ; Z= 1000  จากสมการ

21 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 26 ตัวอย่าง 10 ขดลวดเหนี่ยวนำ 0.2 H และตัวเก็บประจุ 10  F ต่ออนุกรมกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า กระแสสลับที่ให้ค่าความต่างศักย์สูงสุด 100 V และ  = 1000 rad/s จงหาค่า กระแสไฟฟ้าที่อ่านได้จากแอมมิเตอร์ ~ C= 10  F V rms I rms L=0.2 H A วิธีทำ

22 V rms ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) วงจร R-L-C แบบขนาน I rms = วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ iLiL v R,v L,v C,V rms iCiC iRiR i C -i L iRiR cos  =  I rms ~ V rms I rms C L R

23 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 21 ตัวอย่าง 11 ตัวต้านทาน 40  ตัวเหนี่ยวนำ 60  และตัวเก็บประจุ 24  ต่อขนานกัน ระหว่างจุดที่มีความต่างศักย์ 120 V จงหา 1. ความต้านทานเชิงซ้อน 2. i R, i L, i C และ I rms จากสมการ ; Z= 

24 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 20 กำลังไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ I rms V rms  cos  = Power Factor พิจารณาค่า cos  cos  = 1 เมื่อ มี R อย่างเดียว cos  = 0 เมื่อ มี C หรือ L อย่างเดียว cos  = 0 ถึง 1 เมื่อมี R L และ C รวมกัน การคิดกำลังไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ จะ คิดเป็นค่ากำลังไฟฟ้าเฉลี่ย ( P ) โดยต้องคำนึงถึง ความแตกต่างระหว่างเฟสของ I rms และ V rms ด้วย P = I rms V rms cos 

25 ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) 23 ตัวอย่าง 12 จากแผนภาพเฟเซอร์ I และ V ของ วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ จงหา 1. ค่า Impedance 2. Power Factor 3. กำลังไฟฟ้าเฉลี่ย 30 o I= 25 A V= 100 V จากสมการ Power Factor = cos 30 o = จากสมการ P = I rms V rms cos 30 o = 25 (100) (0.866) = 2165 W

26 24 ตัวอย่าง 13 วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ประกอบด้วย R, L และ C ต่ออนุกรมกันระหว่างจุด ที่มีความต่างศักย์ 120 V วงจรนี้มี ความต้านทาน 75 , ค่าImpedance 150  จงหากำลังไฟฟ้าในวงจรนี้ วิธีทำ V rms = 120 V, R = 75 , Z = 150 ,P=? จากสมการ คิดที่ R จะได้ P = i R v R cos 0 o = i R (i R R) (1) = 0.8(0.8)(75) = 48 W ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current)

27 26 ตัวอย่าง 14 ตัวต้านทานและตัวเหนี่ยวนำต่ออนุกรม กันและต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแส สลับที่มีกระแสไฟฟ้าที่เวลา t วินาทีใดๆ i = 4 sin 100  t ถ้าความต้านทานเชิง เหนี่ยวนำ 20  และความต้านทานเชิง ซ้อน 25  จงหากำลังเฉลี่ยของวงจร วิธีทำ I m = 4 A, X L = 20 , Z = 25 , P=? คิดที่ R จะได้ P = i R v R cos 0 o = i R (i R R) (1) = = 120 W


ดาวน์โหลด ppt ไฟฟ้ากระแสสลับ Alternating Current  นายเชิดชัย พลกุล กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนวาปีปทุม.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google