Хувьсах гүйдэл гэдэг нь цахилгаан гүйдэл бөгөөд электроны урсгал тодорхой хугацааны давтамжтайгаар чиглэлээ өөрчилдөг. Тогтмол гүйдэл (DC) нь нэг чиглэлд жигд урсдагтай харьцуулахад AC нь эерэг ба сөрөг хүчдэлийн хооронд ээлжлэн хувьсдаг. Энэ төрлийн гүйдлийг урт зайд эрчим хүчийг үр ашигтайгаар дамжуулах боломжтой тул ихэвчлэн ахуйн болон үйлдвэрийн хэрэгцээнд ашигладаг.
Хувьсах гүйдлийг хэрхэн үйлдвэрлэдэг вэ?
Тогтмол гүйдэл (DC) буюу цахилгаан цэнэгийн нэг чиглэлд урсах урсгал нь электрон инженерчлэлийн хамгийн энгийн ойлголтуудын нэг боловч энэ нь ашиглагдаж буй цорын ганц “төрөл” биш юм. AC ба DC аль аль нь хэлхээ доторх гүйдлийн урсгалын төрлийг илэрхийлдэг. Цахилгаан эрчим хүчний олон эх үүсвэр, ялангуяа цахилгаан механик генераторууд, хувьсах туйлшралаар буюу эерэг ба сөрөг туйлуудын хооронд цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөн AC гүйдэл үүсгэдэг. Мөн AC гүйдлийг үйлдвэрлэхийн тулд альтернатор ашигладаг.
Альтернатор дотор утасны ороомгийг соронзон орны дотор хурдтай эргүүлэхэд утсанд цахилгаан гүйдэл үүсдэг. Утас эргэлдэж, өөр соронзон туйлшралд орж ирэх үед хүчдэл болон гүйдэл нь утсан дээр хувьсдаг. Энэ гүйдэл тодорхой хугацаанд чиглэлээ өөрчилж, хувьсах хэлхээнд хүчдэл нь мөн үе үе чиглэлээ өөрчилдөг.
Хувьсах гүйдэл (AC) нь хүчдэл ба гүйдэл хувьсах л юм бол хэд хэдэн хэлбэрээр оршиж болно. Хэрэв хувьсах хэлхээг осциллоскоптой холбож, хүчдлийг цаг хугацааны явцад зургаар харуулбал синус, дөрвөлжин, гурвалжин гэх мэт янз бүрийн долгионы хэлбэрүүдийг харах боломжтой. Эдгээрээс хамгийн түгээмэл нь синус долгион бөгөөд ихэнх цахилгаан сүлжээнд холбогдсон барилгуудад синус хэлбэрийн долгионтой хүчдэл ашиглагддаг.
Хувьсах гүйдлийн хэрэглээ
Хувьсах гүйдэл (AC) нь ихэвчлэн орон сууц, оффис зэрэг цахилгааны үндсэн сүлжээнд холбогдсон барилгуудад ашиглагддаг ба AC-г үйлдвэрлэх болон урт зайд дамжуулах нь харьцангуй хялбар. Учир нь 110 кВ-аас дээш өндөр хүчдэлийн үед эрчим хүчний дамжуулалтад эрчим хүчний алдагдал бага байдаг. Өндөр хүчдэлийн үед гүйдлийн хэмжээ бага бөгөөд бага гүйдэл нь цахилгаан шугамд бага эсэргүүцэлтэй тул дулаан бага үүсгэж, эрчим хүчний алдагдлыг багасгадаг. Мөн AC гүйдлийг трансформатор ашиглан өндөр хүчдэлд шилжүүлэх, эсвэл буцаан хөрвүүлэхэд хялбар.
Хувьсах гүйдэл (AC) нь цахилгаан хөдөлгүүрүүдэд ашиглахад маш тохиромжтой, учир нь хөдөлгүүр болон генератор нь үндсэндээ ижил төхөөрөмж юм. Генератор ба хөдөлгүүрийн ялгаа нь генератор нь механик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг бол хөдөлгүүр нь цахилгаан энергийг механик энерги болгон хувиргадагт оршино. Эдгээр хөдөлгүүрүүдийг хөргөгч, угаалгын машин, аяга таваг угаагч зэрэг олон төрлийн гэр ахуйн хэрэгслүүдэд ашигладаг. Гэсэн хэдий ч генератор болон хөдөлгүүр нь үр ашигтай байсан ч AC-ийн хамгийн чухал хэрэглээ нь трансформатор юм.
Цахилгаан соронзон үзэгдлийн (индукц) нэг үр дүн болох трансформаторыг ашиглаж болно. Үүнд хоёр буюу түүнээс дээш ороомгийг байрлуулж, нэг ороомгийн өөрчлөгдөж буй соронзон орон нөгөө ороомогт хүчдэл үүсгэдэг. Хэрэв хоёр индукцтэй ороомог байвал нэгийг нь AC-ээр тэжээвэл, нөгөө ороомогт AC хүчдэл үүсэх болно.
Дүгнэлт
Трансформаторын үндсэн хэрэглээ нь тэжээгдэж буй ороомгоос тэжээгдээгүй ороомог руу хүчдэлийг нэмэх буюу бууруулах явдал юм. Энэ нь цахилгаан эрчим хүчний дамжуулалтын талбарт AC-г DC-ээс хамаагүй давуу болгож байгаа юм. Учир нь дээр дурдсанчлан, цахилгаан эрчим хүчийг урт зайд дамжуулах нь өндөр, нэмэгдүүлсэн хүчдэл болон бага, бууруулсан гүйдлийн тусламжтайгаар илүү үр ашигтай байдаг. Хүчдэл цахилгаан розеткод хүрэхээс өмнө хүчдэлийг бууруулж, гүйдлийг нэмэгдүүлдэг.
Энэ төрлийн трансформаторын технологи нь цахилгаан эрчим хүчийг урт зайнд үр ашигтай, бодитой байдлаар түгээх боломжийг бүрдүүлсэн. Хэрэв трансформатор байхгүй байсан бол өнөөгийн урт зайн цахилгаан эрчим хүчний системийг байгуулах нь хэтэрхий их зардалтай байх байв. Мөн хамтын индукц нь өөрчлөгдөж буй соронзон орноос хамаардаг учраас трансформатор зөвхөн AC-тэй ажилладаг.
