Door de talloze toepassingen voor elektriciteit kan het verschillende vormen aannemen. U vraagt zich misschien af hoe de elektriciteit die aan uw huis wordt geleverd verschilt van die van elektriciteitscentrales. Door de eigenschappen te bestuderen die ten grondslag liggen aan elektrische signalen, kunt u erachter komen hoe functies zoals lijn-naar-lijnspanning ontstaan. Dit kan u helpen de vormen die elektriciteit over de hele wereld aanneemt beter te begrijpen.
Driefasige spanning
Hoewel enkelfasige stroombronnen over de hele wereld veel vaker voorkomen, zijn elektrische stroombronnen in de vorm van drie fasen te vinden in elektrische generatoren. Hierdoor kunnen elektriciteitscentrales drie keer zoveel elektriciteit produceren dan anders, omdat ze elektriciteit over drie draden sturen in plaats van twee.
Hoewel u het niet in uw huis zult gebruiken, omvatten industriële doeleinden motoren en andere apparaten die profiteren van de soepele aard van driefasige spanning.
De formule voor het berekenen van de 3-fasenspanning laat u zien hoe u deze spanning kunt kwantificeren. Voor drie draden, a, b en c, zijn de lijn-naar-lijnspanningen:
vab, vbcenvcaom de veranderingen over de draden van het eerste subscript naar het tweede weer te geven. Bijvoorbeeld,vabis het verschil van draad a naar b.De lijn-naar-lijnspanning is de spanning of potentiaal tussen twee draden. Voor twee spanningswaarden die een gemeenschappelijke draad delen, kunt u ze vergelijken als:
v_{ac}=v_{ab}-v_{cb}
of, het toevoegen van de twee spanningen als
v_{ac}=v_{ab}+v_{bc}
Met de notatie voor deze spanningsverschillen kunt u de fase-naar-aarde-spanning berekenen. Dit is het spanningsverschil tussen een bepaalde fase van de driefasige spanningsbron en de aarde, of aarde. Als u de spanning tussen één fase a en de aarde kent, evenals tussen draad b en draad a, kunt u de eerste aanduiden alsvae en de laatste alsvba. Je kunt dat gebruiken om het faseverschil van een andere draad b en de aarde te berekenen als
v_{be}=v_{ba}+v_{ae}
Voorbeeld van thyristorgelijkrichter
EENthyristor gelijkrichterkan ingangslijn-naar-lijnspanningen hebben van
\begin{uitgelijnd} &v_{ab}=\sin{(\omega t)}\\ &v_{bc}=\sin{(\omega t-120)}\\ &v_{ca}=\sin{(\omega t-240)}\end{uitgelijnd}
voor hoekfrequentie "omega" ω = 2πf en frequentie f over tijd t. Frequentie meet hoeveel golfvormen van de elektrische ingangsbron elke seconde over een bepaald punt gaan. Deze gelijkrichters worden gebruikt bij het schakelen tussen stroombronnen van zware elektrische belastingen.
Het schakelschema van zes thyristorapparaten toont hun opstelling in twee rijen van drie om te schakelen tussen elk van de drie draden in de ene of de andere richting. De verschillen van 120°geef aan dat elke draad 120. uit fase is met de andere draden°in één richting en 120°in de andere richting.
Lijn naar lijn huidige formule
Net zoals u de spanningsdalingen over verschillende delen van driefasige spanningsapparaten kunt schrijven, gebruikt uDe wet van Ohm V = IRvoor spanning:V, actueeliken weerstandRom de spanningen en stromen te herschrijven. Bij driefasige spanningscircuits meet je echter impedantie in plaats van weerstand. Dit betekent dat je een bepaalde spanningsval tussen twee punten x en y kunt herschrijven alsvxy. Dit is dan gelijk aanikxy x Zxyvoor stroom tussen en impedantie van de twee punten.
Het gebruik van driefasige spanningsbronnen betekent dat u zich bewust moet zijn van en rekening moet houden met de fase van de spanning voor verschillende elementen van een elektrisch circuit. U kunt lijn-naar-lijnspanning gebruiken om deze relaties te illustreren.