چرا برق شهر متناوب (AC) است؟ | ویکی راهنما | WikiRahnama.Com
تاریخ انتشار: 1394/01/12 آخرین بازنگری: 1395/08/13 بازدید: 19,445

چرا برق شهر متناوب است؟

 استفاده از جریان برق متناوب (AC (Alternative Current در شهر علتهایی دارد که عبارتند از:
 1. برق تولید شده در نیروگاهها متناوب است.
 2. تبدیل ولتاژ در برق متناوب به راحتی صورت می گیرد؛ مثلاً برق مورد نیاز یک رادیو ممکن است 12 ولت باشد و برق مورد نیاز تلویزیون 1000 ولت؛ در صورت تجهیز شهر به برق متناوب به راحتی می توان ولتاژ برق مورد نیاز دستگاههای مختلف را تأمین کرد.
 3. ترانسفورماتورها که عمل تغییر ولتاژ را انجام می دهند، فقط با برق متناوب کار می کنند.
 4. بنا به دلایل مذکور، انتقال برق DC یا مستقیم، پر هزینه تر از انتقال برق AC یا متناوب است، (در واقع اختلاف نظر ادیسون و تسلا در کمپانی وستینگهاس نیز در همین خصوص بود).

1-چرا ترانسفورماتورها با برق متناوب کار می کنند؟

ساختار ترانسفورماتور عبارت است از ایجاد جریان الکتریکی از طریق القای الکترومغناطیسی.  ترانسفورماتور نمی تواند با  برق مستقیم (DC) کار کند زیرا در برق مستقیم دو قطب جابجا نمی شوند و در نتیجه در سیم پیچ ترانسفورماتور هیچ القایی صورت نمی گیرد تا بتواند ولتاژ را تغییر دهد.

ترانسفورماتور طرز کار ترانسفورماتور
 

2-تفاوت برق 220 ولت و برق 110ولت چیست؟

ولتاژ برق شهر
برای پاسخ به این سؤال، ابتدا باید به برخی قوانین حاکم در فیزیک اشاره کنیم: 
1. با افزایش ولتاژ، اتلاف انرژی الکتریکی در حین انتقال کاهش می یابد. به همین دلیل است که در سیستمهای انتقال نیرو از نیروگاه به شهر از ولتاژ بسیار بالا استفاده می شود. 
2. فرض کنید متوسط توان برق مصرفی در شهر تهران، X وات است، در صورت استفاده از برق 110 ولت برای منازل، توان مصرفی تغییری نمی کند، ولی چون ولتاژ نصف شده است، شدت جریان باید دو برابر شود (با توجه به فرمول P=VI). به عبارت دیگر وزارت نیرو باید قطر سیمهای انتقال برق را دوبرابر کند.  
3. در صورت بروز برق گرفتگی با ولتاژ 110 ولت، احتمال مرگ بمراتب کمتر است.

چرا برق شهر در برخی کشورها 220 و در برخی دیگر 110 ولت است؟

در پاسخ باید گفت، کشورهای مختلف با توجه به امکانات، منابع معدنی مس، وسعت کشور، تعداد نیروگاهها و فاصله نیروگاه از شهر، تدابیر اقتصادی مختلفی را در پیش می گیرند. به همین دلیل برخی کشورها مجهز به برق 110 ولت و برخی دیگر مجهز به برق 220 ولت هستند.
 

3-چرا فرکانس برق شهر 50 هرتز (Hz 50 )است؟

با توجه به ماهیت برق متناوب شهر (جابجایی دو قطب)، هر وسیله مصرف کننده ای که از آن استفاده می کند چشمک خواهد زد، مثلاً لامپی که با برق متناوب شهری روشن می شود، چشمک می زند.
حداقل تعداد چشمک زدن در هر ثانیه، که برای چشم انسان غیر قابل تشخیص باشد، 50 تا 60 بار در ثانیه است، به همین منظور فرکانس برق متناوب شهری را 50 تا 60 هرتز تنظیم می کنند تا ما متوجه چشمک زدن لامپ و سایر وسایل برقی نشویم.
در شکل زیر نمودار جریان متناوب و مستقیم نشان داده شده است، که جابجایی دو قطب در جریان متناوب در آن قابل مشاهده است.
منظور از جابجایی دو قطب این نیست که جای فاز و نول تغییر می کند، بلکه در واقع در رشته سیم فاز نموداری شبیه به شکل زیر وجود دارد:
نمودار برق متناوب و مستقیم
 

4-تفاوت بین سه فاز و تک فاز:

1. برق سه فاز (3فاز) برای انتقال به حداقل سه رشته سیم نیاز دارد (در صورت پایین بودن ولتاژ 4 رشته)، برق تک فاز حداقل به دو رشته سیم نیاز دارد. با توجه به اینکه ظرفیت برق سه فاز سه برابر تک فاز است، با یک محاسبه ساده متوجه می شویم که هزینه انتقال برق سه فاز بسیار کمتر است (نزدیک به 50 درصد).

2. برق سه فاز توان و قدرت زیادی دارد اما استفاده از آن در منازل کار عاقلانه ای نیست، ولی برای برخی از موتورهای برقی که توان بالایی دارند، مثل موتور آسانسور، ناگزیر به استفاده از برق سه فاز هستیم.

5-چرا برق 5 فاز نه؟ چرا 10 فاز نه؟

اغلب دستگاههای برقی به نوعی یک موتور برقی دارند، از موتور آسانسور سه فاز گرفته تا آب میوه گیری، چرخ گوشت و حتی یخچال (موتور کمپرسور یخچال وظیفه خنک کردن فضای داخل یخچال را به عهده دارد) که موتور تک فاز دارند. طراحی موتور الکتریکی تابعی است از تعداد فاز مصرفی آن، مثلاً یک موتور سه فاز فقط با برق سه فاز کار می کند.
در طراحی موتورهای الکتریکی سه فاز و تک فاز باید چیدمان سیم پیچها در داخل موتور متقارن و متعادل باشد تا موتور در هنگام کار کردن دچار لرزش نشود.
طراحی موتورهایی با تغذیه 6 فاز و بیشتر نیز امکان پذیر است ولی هم سایز موتور بزرگ شده و هم هزینه زیادی خواهد داشت. در برخی صنایع، مانند ذوب آهن، معدن و ... صنعتگران ناگزیر از طراحی چنین موتورهایی هستند که با برق صنعتی کار می کنند و توان خروجی بیشتری دارند.
یک مثال غیر علمی و عامیانه برای درک موضوع تعداد فاز این است که اگر بخواهیم یک ماشین لباسشویی را جابجا کنیم، به یک، دو یا نهایتاً سه نفر نیاز داریم، استفاده از 10 نفر برای جابجایی ماشین لباسشویی مشکل را بیشتر می کند و نفرات با یکدیگر تداخل می کنند و هماهنگی بین آنها دشوار می شود، اما برای جابجایی یک درخت بزرگ استفاده از 20 یا 30 نفر طبیعی است و فقط باید بین آنها هماهنگی ایجاد شود. 

نتیجه نواسانات ولتاژ در برق شهر

در صورتیکه ولتاژ ورودی به دستگاه های الکتریکی نوسان داشته باشد، احتمال آسیب دیدن مدارهای این دستگاه وجود دارد. زیرا با افزایش ولتاژ(و در برخی موارد با کاهش ولتاژ) منبع تغذیه برق مدار وسیله الکتریکی ولتاژ نادرستی را به مدار ارسال می کند که در برخی موارد به سوختن قطعات مدار (بورد) منجر می شود. در این موارد در صورت استفاده از محافظ برق، با تغییر ولتاژ برق دستگاه قطع می شود و بورد دستگاه آسیب نمی بیند.

 

 

 

منابع:

کتابهاي الکترومغناطيس 1 و 2 دانشگاهي رشته فيزيک - ريتس - ميلفورد

فیزیک پایه هالیدی

.: تعداد 156 نفر از 166 نفر این مقاله را مفید دانسته اند :.

آیا این مقاله برای شما نیز مفید بود؟

برق دی سی چیست برق ac برق شهر ac است یا dc دو فاز 220ولت چطور ولتاژ ب 220ولت می رسد ؟ فرق برق ac با dc برق شهری ac است اختلاف 3 فاز برق شهر برق ac چیست؟ برق منازل برق خانگی dc است یا ac برق ac را بیان کنید؟؟؟ برقشهر متناوب برق شهری متناوب است یامستقیم تفاوت جریان متناوب و مستقیم برق شهر dc چراازبرق acاستفاده میکنیم تفاوت ولتاژ ac و dc چرا برق شهری220ولت است؟ چرا برق بصورت ac میباشد برق dc سه فاز فرکانس برق چیست برق acو برق dc تفاوت برق ac و dc چگونه با سیم پیچی برق تولید کنیم علت نوسان برق در منزل چیست که برق منزل کم و زیاد میشود کدام منطقه اصفهان ولتاژ برق کمتری دارد چرا در ترانس با برق مستقیم نمیتواتد کار کند برق ۱۱۰ ولت برق dcچندولت است وبرق ac تفاوت ‏ac‏ و ‏dc برق متناپب شهر برق متناوب تفاوت برق ac وdc ایا برق تلفن با برق منزل متفاوت است فرق برق ac و dc برق 110و220ولت مشخصات برق شهری چرا برق ۲۲۰ ولت است برق موتر برق dc یا ac موتور برق dc برای خانه میشه هرتز برق ایران برق خانه ac یا dc ولتاژوحریان وفرکانس دربرق های ac.dcبرابرهست چگونه برق ac تولید میشود فرق بین برق dcوac تفاوت برق ۲۴ با ۲۲۰ چرا برق موتور جوش انسان را دچار برق گرفتگی نمیکند برق شهری آی سی است یا دسی چرا فرکانس برق شهر 50 هرتز است ولتاژ برق شهر کشور یوگوسلاوی تولید برق رایگان با دو متور القایی acبرق متناوب نام علمی برق سه فاز ولتاژ برق خانگی امریکا درایران.برق.چند.ولت.است توان برق شهر از جریانهای دوگانه برق شهری تحقیق درباره برق شهری برق شهری ac یا dc متناوب یعنی چه؟ ورودی برق خانگی چقدرهست چرا ترانسفورماتور dc نیست برق از دینام چگونه تولید می شود جریان برق شهر چگونه عوض شدن قطب هادربرق acیابرق شهر برق acچیست برق dc چیست برق شهری چند ولت است مشخصات برق شهری ایران فرکانس برق شهر چقدر است؟ مدار تغییر فرکانس برق شهر فرکانس در برق چیست نیروی برق ومتناوبی حداکثر ولتاژ مجاز بر روی نول برق منازل چند ولت است ولتاژ و جریان برق ایران برق شهر چند آمپر است تفاوت ولتاژ 220 با 110 ولت هرتز در برق یعنی چی تفاوت بین آمپر acوdc منظور از برق چیست ولتاژبرق درایران چقدراست ازجریانهای دوگانه برق شهری نصف کردن برق شهری به 110 برق سه فاز وتک فاز برق شهر ایران مستقیم است یا متناوب چرا برق ایران 220 ولت است برق acوdc برق شهری چند ولتی است برق منازل ac هست یا dc جریان برق شهری متناوب است یا مستقیم نوع برق شهری تلورانس طبیعی برق شهر چقدر است تفاوتآآمپرdcباac چرا ولتاژ برق شهری کمتر از ۶۰ ولت نمیباشد برق منازل مستقیم یا متناوب برق ac و dc چیست برق شهری چند آمپر است

با عضویت در خبرنامه سایت از آخرین اخبار و مقالات منتشر شده مطلع شوید.

آگهی های های مرتبط
مقالات مرتبط
چرا زبان کامپیوتر 0 و 1 است؟
چرا زبان کامپیوتر 0 و 1 است؟
شماره پلاک شهرها
شماره پلاک شهرها
چرخه زندگی و علت نیش زدن پشه ها
چرخه زندگی و علت نیش زدن پشه ها
GPS چطور کار می کند؟
GPS چطور کار می کند؟
DNA چیست؟
DNA چیست؟
ذهن انسان، ضمیر ناخودآگاه
ذهن انسان، ضمیر ناخودآگاه
نظریه آشوب
نظریه آشوب
ماجرای حلقه نامزدی
ماجرای حلقه نامزدی
علت نامگذاری لوگو اپل
علت نامگذاری لوگو اپل
نظرات کاربران
  • صفحه 1 از 2
  • 1
  • 2
  • صفحه 1 از 2
  • 1
  • 2
نظر ، سوال و یا پیشنهاد خود را ثبت نمایید
CAPTCHA
کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت محفوظ و متعلق به ویکی راهنما می باشد قوانین سایت | درباره ما | تماس با ما
×
ما را حمایت کنید