Kinematika dengan Grafik Karena Anda tidak diizinkan menggunakan kalkulator, SAT II Physics memberi penekanan berat pada masalah kualitatif. Cara yang umum untuk menguji kinematika secara kualitatif adalah menyajikan kepada Anda grafik yang merencanakan posisi vs waktu, kecepatan vs waktu, atau percepatan vs waktu dan untuk mengajukan pertanyaan tentang gerakan objek yang ditunjukkan oleh grafik. Karena SAT II Fisika sepenuhnya terdiri dari beberapa pilihan pertanyaan, Anda wont perlu tahu cara menggambar grafik Anda hanya harus menafsirkan data yang disajikan di dalamnya. Mengetahui bagaimana membaca grafik semacam itu dengan cepat dan akurat tidak hanya akan membantu Anda memecahkan masalah semacam ini, ini juga akan membantu Anda memvisualisasikan persamaan persamaan kinematika yang sering abstrak. Dalam contoh berikut, kita akan memeriksa pergerakan seekor semut yang berjalan bolak-balik sepanjang garis. Grafik Posisi vs Waktu Grafik vs waktu memberi Anda cara yang mudah dan jelas untuk menentukan perpindahan benda pada waktu tertentu, dan cara yang lebih halus untuk menentukan kecepatan benda pada suatu waktu tertentu. Mari kita menerapkan konsep ini dengan melihat grafik berikut yang memetakan pergerakan semut ramah kita. Setiap titik pada grafik ini memberi kita posisi semut pada momen tertentu pada waktunya. Misalnya, titik di (2,2) memberitahu kita bahwa, dua detik setelah mulai bergerak, semut berada dua sentimeter ke kiri dari posisi awalnya, dan intinya pada (3,1) memberitahu kita bahwa, tiga detik Setelah mulai bergerak, semut adalah satu sentimeter di sebelah kanan posisi awalnya. Mari kita baca apa yang bisa ditunjukkan grafik tentang pergerakan semut. Selama dua detik pertama, semut bergerak ke kiri. Kemudian, pada detik berikutnya, ia membalikkan arahnya dan bergerak cepat ke y 1. Semut itu tetap berada pada jarak 1 detik selama tiga detik sebelum belok kiri lagi dan bergerak kembali ke tempat ia memulai. Perhatikan bagaimana secara ringkas grafik menampilkan semua informasi ini. Kita tahu perpindahan semut, dan kita tahu berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Berbekal informasi ini, kita juga harus bisa menentukan kecepatan semut, karena kecepatan mengukur laju perubahan perpindahan dari waktu ke waktu. Jika perpindahan diberikan di sini oleh vektor y. Maka kecepatan semut adalah Jika Anda ingat, kemiringan grafik adalah ukuran kenaikan di atas run yaitu, jumlah perubahan pada arah y dibagi dengan jumlah perubahan pada arah x. Dalam grafik kita, adalah perubahan pada arah y dan adalah perubahan pada arah x, jadi v adalah ukuran dari kemiringan grafik. Untuk grafik posisi vs waktu, kecepatan pada waktu t sama dengan kemiringan garis pada t. Dalam grafik yang terdiri dari garis lurus, seperti yang di atas, kita dapat dengan mudah menghitung kemiringan pada setiap titik pada grafik, dan karenanya mengetahui kecepatan sesaat pada waktu tertentu. Kita dapat mengatakan bahwa semut memiliki kecepatan nol dari t 3 sampai t 6. karena kemiringan garis pada titik-titik ini adalah nol. Kita juga bisa mengatakan bahwa semut sedang melaju dengan kecepatan tercepat antara t 2 dan t 3. karena grafik posisi vs waktu paling curam di antara titik-titik ini. Menghitung kecepatan rata-rata semut selama interval waktu ini adalah masalah sederhana untuk membagi kenaikan dengan berlari, seperti yang telah kita pelajari di kelas matematika. Bagaimana dengan kecepatan rata-rata antara t 0 dan t 3. Sebenarnya lebih mudah untuk menyelesaikan masalah ini dengan grafik di depan kita, karena mudah untuk melihat perpindahan pada t 0 dan t 3. dan sehingga kita tidak membingungkan perpindahan dan jarak . Meskipun perpindahan total dalam tiga detik pertama adalah satu sentimeter ke kanan, jarak total yang ditempuh adalah dua sentimeter ke kiri, dan kemudian tiga sentimeter ke kanan, dengan jumlah keseluruhan lima sentimeter. Dengan demikian, kecepatan rata-rata tidak sama dengan kecepatan rata-rata semut. Setelah menghitung jarak total yang ditempuh oleh semut, hitunglah kecepatan rata-ratanya tidak sulit: Posisi Melengkung vs Grafik Waktu Ini semua baik dan bagus, tapi bagaimana Anda menghitung kecepatan posisi melengkung vs grafik waktu Nah , Kabar buruknya adalah bahwa Anda memerlukan kalkulus. Kabar baiknya adalah bahwa SAT II Fisika tidak mengharapkan Anda untuk menggunakan kalkulus, jadi jika Anda diberi grafik kurva vs waktu yang melengkung, Anda hanya akan ditanya pertanyaan kualitatif dan tidak diharapkan melakukan penghitungan apapun. Beberapa titik pada grafik mungkin akan diberi label, dan Anda harus mengidentifikasi titik mana yang memiliki kecepatan terbaik atau paling sedikit. Ingat, titik dengan kemiringan terbesar memiliki kecepatan terbesar, dan titik dengan kemiringan paling sedikit memiliki kecepatan paling rendah. Titik balik grafik, puncak bukit dan dasar lembah dimana kemiringannya nol, memiliki kecepatan nol. Dalam grafik ini, misalnya, kecepatan nol pada titik A dan C. Terbesar pada titik D. Dan terkecil pada titik B. Kecepatan pada titik B paling kecil karena kemiringan pada titik tersebut negatif. Karena kecepatan adalah kuantitas vektor, kecepatan pada B akan menjadi bilangan negatif yang besar. Namun, kecepatan di B lebih besar dari kecepatan di D. Kecepatan adalah jumlah skalar, dan karenanya selalu positif. Kemiringan di B lebih curam daripada di D. Jadi kecepatannya paling besar di B. Grafik Kecepatan vs Waktu Grafik kecepatan vs waktu adalah jenis grafik yang paling fasih yang akan kita lihat di sini. Mereka memberi tahu kita secara langsung bagaimana kecepatan sebuah benda pada suatu waktu, dan mereka memberi cara halus untuk menentukan posisi dan percepatan objek yang sama dari waktu ke waktu. Objek yang kecepatannya digambarkan di bawah adalah semut yang selalu rajin, sedikit di kemudian hari. Kita bisa mempelajari dua hal tentang kecepatan semut dengan sekilas grafik. Pertama, kita bisa tahu persis seberapa cepat hal itu terjadi pada waktu tertentu. Sebagai contoh, kita dapat melihat bahwa, dua detik setelah mulai bergerak, semut bergerak pada 2 cm. Kedua, kita bisa tahu ke arah mana semut bergerak. Dari t 0 sampai t 4. kecepatannya positif, artinya semut bergerak ke kanan. Dari t 4 sampai t 7. kecepatannya negatif, artinya semut bergerak ke kiri. Kita dapat menghitung percepatan pada grafik kecepatan vs waktu dengan cara yang sama seperti kita menghitung kecepatan pada graf posisi vs waktu. Akselerasi adalah laju perubahan vektor kecepatan, yang mengekspresikan dirinya sebagai kemiringan grafik kecepatan vs waktu. Untuk grafik kecepatan vs waktu, percepatan pada waktu t sama dengan kemiringan garis pada t. Berapakah akselerasi semut kita di t 2.5 dan t 4. Melihat dengan cepat pada grafik, kita melihat bahwa kemiringan garis pada t 2.5 adalah nol dan karenanya akselerasi juga nol. Kemiringan grafik antara t 3 dan t 5 adalah konstan, jadi kita dapat menghitung percepatan pada t 4 dengan menghitung percepatan rata-rata antara t 3 dan t 5: Tanda minus memberitahu kita bahwa percepatan berada di arah kiri, karena kita Mendefinisikan koordinat y sedemikian rupa sehingga benar positif dan kiri negatif. Pada t 3. semut bergerak ke kanan pada 2 cm, jadi percepatan ke kiri berarti semut mulai melambat. Melihat grafik, kita dapat melihat bahwa semut berhenti di t 4. dan kemudian mulai melaju ke kanan. Grafik kecepatan vs waktu juga dapat memberi tahu kita tentang pemindahan benda. Karena kecepatan adalah ukuran perpindahan dari waktu ke waktu, kita dapat menyimpulkan bahwa: Secara grafis, ini berarti bahwa perpindahan dalam interval waktu tertentu sama dengan area di bawah grafik selama interval waktu yang sama. Jika grafik di atas t - axis, maka perpindahan positif adalah area antara grafik dan t - axis. Jika grafik di bawah t - axis, maka perpindahannya negatif, dan merupakan area antara grafik dan t - axis. Mari kita lihat dua contoh untuk membuat peraturan ini lebih jelas. Pertama, apa perpindahan semut antara t 2 dan t 3. Karena kecepatan konstan selama interval waktu ini, area antara grafik dan t - axis adalah persegi panjang dengan lebar 1 dan tinggi 2. Perpindahan antara t 2 dan T 3 adalah luas persegi panjang ini, yaitu 1 cm 2 cm ke kanan. Selanjutnya, perhatikan perpindahan semut antara t 3 dan t 5. Bagian grafik ini memberi kita dua segitiga, satu di atas t - axis dan satu di bawah t - axis. Kedua segitiga tersebut memiliki luas 1 2 (1 s) (2 cm) 1 cm. Namun, segitiga pertama berada di atas t - axis, yang berarti perpindahan itu positif, dan karenanya ke kanan, sedangkan segitiga kedua berada di bawah t - axis, yang berarti perpindahannya negatif, dan karenanya ke kiri. Perpindahan total antara t 3 dan t 5 adalah: Dengan kata lain, pada t 5. semut berada pada tempat yang sama seperti pada t3. Curve Velocity vs Time Graphs Seperti grafik posisi vs waktu, grafik kecepatan vs waktu juga dapat melengkung. Ingat bahwa daerah dengan kemiringan curam menunjukkan akselerasi atau perlambatan yang cepat, daerah dengan kemiringan lembut mengindikasikan percepatan atau perlambatan kecil, dan titik balik memiliki akselerasi nol. Percepatan vs Grafik Waktu Setelah melihat grafik waktu vs waktu dan grafik waktu vs kecepatan, grafik percepatan vs waktu tidak boleh mengancam. Mari kita lihat percepatan semut kita di titik lain di hari yang pusing. Percepatan vs grafik waktu memberi kita informasi tentang percepatan dan kecepatan. SAT II Fisika umumnya menempel pada masalah yang melibatkan percepatan konstan. Dalam grafik ini, semut mempercepat pada 1 ms 2 dari t 2 sampai t 5 dan tidak mempercepat antara t 6 dan t 7 yaitu, antara t 6 dan t 7 kecepatan semut konstan. Menghitung Perubahan Kecepatan Percepatan vs grafik waktu memberi tahu kita tentang kecepatan benda dengan cara yang sama seperti grafik kecepatan vs waktu memberi tahu kita tentang pemindahan benda. Perubahan kecepatan dalam interval waktu tertentu sama dengan area di bawah grafik selama interval waktu yang sama. Hati-hati: area antara grafik dan t - axis memberikan perubahan kecepatan, bukan kecepatan akhir atau kecepatan rata-rata selama periode waktu tertentu. Berapakah kecepatan semut dalam kecepatan antara t 2 dan t 5. Karena akselerasi konstan selama interval waktu ini, area antara grafik dan t - axis adalah persegi panjang dengan tinggi 1 dan panjang 3. Area daerah yang teduh , Dan akibatnya perubahan kecepatan selama interval waktu ini, adalah 1 cms 2 3 s 3 cms ke kanan. Ini tidak berarti bahwa kecepatan pada t 5 adalah 3 cms itu berarti bahwa kecepatannya 3 cm lebih besar dari pada t 2. Karena kita belum diberi kecepatan pada t 2. kita tidak dapat segera mengatakan berapa kecepatannya pada T 5. Ringkasan Aturan untuk Membaca Grafik Anda mungkin mengalami kesulitan mengingat kapan harus mencari kemiringan dan kapan harus mencari area di bawah grafik. Berikut adalah beberapa aturan praktis praktis: Kemiringan pada grafik tertentu setara dengan jumlah yang kita dapatkan dengan membagi y - axis dengan x - axis. Misalnya, grafik y dari grafik posisi vs waktu memberi kita perpindahan, dan x - axis memberi kita waktu. Perpindahan dibagi dengan waktu memberi kita kecepatan, yang merupakan kemiringan grafik posisi vs waktu. Daerah di bawah grafik tertentu setara dengan kuantitas yang kita dapatkan dengan mengalikan x - axis dan y - axis. Misalnya, y - axis dari grafik percepatan vs waktu memberi kita percepatan, dan x - axis memberi kita waktu. Akselerasi dikalikan dengan waktu memberi kita perubahan kecepatan, yang merupakan area antara grafik dan x - axis. Kita dapat meringkas apa yang kita ketahui tentang grafik dalam sebuah tabel: Spark Energy 09 Feb, 2017 20 Sparks Bright Graduate Dari Akademi - Dua puluh penduduk Perbatasan sedang merayakannya setelah menjadi lulusan perdana Spark Energyrsquos ne. 07 Okt, 2016 Chris Gauld memenangkan Pengusaha Energi EY Tahun Ini - Wersquore dengan bangga mengumumkan bahwa Chris, CEO kami, memenangkan kategori Energi di Pengusaha EY. 03 Okt, 2016 Spark di Track Top 250 League Table - Spark Energy telah masuk dalam daftar liga liga Sunday Times Grant Thornton Top Track 250 tahunan. Menampilkan 13 Februari 2017 Menjaga Semangat Hidup ini Hari Kasih Sayang - Hari Kasih Sayang cenderung menjadi salah satu malam tersibuk untuk restoran jadi mengapa tidak nyaman di rumah tahun ini. 24 Jan, 2017 Membakar Perjamuan pada Anggaran Energi - Robert Burns sangat dikenang karena puisi dan lagu cinta yang terkenal, master of verse. Betapapun Rabbie tua, untuk semua dia. 15 Des, 2016 Jangan Biarkan Sisa Anda Pergi ke Limbah Natal ini - Selama memanjakan diri telah menjadi bagian tak terpisahkan dari perayaan Natal, masing-masing dengan kami saling memperhatikan. 25 Feb, 2017 Hanya satu gelas saja Isi ketel dengan air sebanyak yang Anda butuhkan untuk menghindari pemborosan energi: t. coU2LaXjl8LC t. co8GxX7ZFtxl 25 Feb, 2017 Butuh broadband cepat dan tak terbatas untuk rumah baru Anda Paket kami mulai dari hanya 5,50 a Bulan Temukan satu untuk Anda: t. coglX9p5ERz4 24 Feb, 2017 Lebih suka prediktabilitas ketika datang ke tagihan energi Anda Pelajari tentang tarif Saver Fixed kami mendapatkan penawaran: t. coilqspcMri8 25 Feb, 2017 Siap untuk mengganti pemasok energi Dapatkan penawaran dan perbandingan Berdasarkan penggunaan dan gaya hidup Anda hanya dalam 5 menit Mulailah menghemat tagihan energi Anda. - Read More 24 Feb, 2017 Selalu ada di sini untuk membantu, jadi jika Anda memerlukan dukungan untuk memahami tagihan Anda, periksa rincian sederhana ini: goo. gliiADSz - Read More 23 Feb, 2017 Generasi berikutnya dari meteran gas dan listrik. Apakah berkomitmen untuk meluncurkan meter pintar ke semua pelanggan kami pada akhir 2020. Ene. - Read MoreROTARY GAP ANALISIS Bagian ini membahas faktor-faktor yang mempengaruhi disain sistem pengisian resonan menggunakan gap percikan rotary. Secara khusus, membahas bagaimana tiga variabel berikut berinteraksi: Tingkat penembakan rotary, (BPS) Nilai kapasitor tangki, (Cp) Nilai induktansi balas, Berbagai kombinasi kecepatan putar, kapasitor tangki dan pengaturan pemberat dieksplorasi dan kinerja dicirikan dalam hal kekuatan. Throughput dan faktor daya. Beberapa pemikiran juga diberikan pada tegangan kapasitor puncak dan kemungkinan saturasi pada supply transformator. Halaman ini berisi teori tentang pengisian resonan dan juga mencakup hasil simulasi untuk sistem berbasis NST dan transformator berbasis Tesla Coil. Bagi mereka yang tidak tertarik dengan teori ini, grafik setidaknya bernilai perhatian. (Perlu diketahui bahwa semua hasil simulasi yang disajikan di sini mengacu pada operasi pada suplai 50Hz.) Bila celah percikan rotary digunakan pada sistem AC yang menggunakan pengisian resonan, ada tiga frekuensi karakteristik yang bekerja dalam sistem: Frekuensi suplai AC, Ini adalah frekuensi tegangan suplai AC utama, (50Hz di Inggris dan Eropa, 60Hz di Amerika Serikat.) Frekuensi tembak rotary, (BPS) Ini adalah jumlah pelepasan per detik yang menyebabkan kemunduran rotary spark pada sistem. Frekuensi pengisian resonansi, (Fr) Ini adalah frekuensi resonansi alami dari rangkaian pengisian yang dibentuk oleh kapasitor tangki yang digabungkan dengan induktansi kebocoran atau induktansi pemberat dari pasokan. Frekuensi suplai AC biasanya tetap. Nilai sebenarnya tergantung pada negara tempat Anda tinggal. Namun, perancang koil Tesla memiliki kebebasan yang cukup besar dalam pemilihan tingkat tembak rotari dan karakteristik rangkaian pengisian resonan. Frekuensi pemotretan berputar bisa menjadi kelipatan bilangan bulat dari frekuensi suplai jika rotary sinkron digunakan, atau sama sekali tidak terkait dengan frekuensi suplai dalam kasus rotary asinkron. Rotary asinkron mewakili kasus umum, sedangkan rotary sinkron merupakan kasus khusus. Halaman ini akan mencakup berbagai tingkat tembak termasuk beberapa kecepatan yang terjadi secara sinkron. Informasi yang disajikan di sini karena itu berlaku untuk sistem Synchronous dan Asynchronous. Sifat pengisian resonan tergantung pada nilai kapasitor tangki yang dipilih dan induktansi kebocoran atau pengimbang pasokan. Dalam kasus sistem yang didukung oleh Neon Sign Transformer. Kapasitor kapasitor bergema dengan induktansi kebocoran yang terpasang pada transformator. Dalam kasus sistem yang didukung oleh transformator daya eksternal yang ballasted. Kapasitor kapasitor beresonansi dengan induktansi pemberat yang tercermin pada sisi HV dari transformator step-up. Terlepas dari jenis catu daya yang digunakan, kita selalu bisa mengurangi rangkaian ke model yang disederhanakan yang ditunjukkan berlawanan. Hal ini dilakukan dengan membayangkan bahwa induktansi kebocoran atau induktansi pemberat secara seri dengan belitan tegangan tinggi dari transformator step-up. Kita akan memanggil ini l b. Nilainya biasanya akan di puluhan atau ratusan Henries. Cara pemodelan sistem ini dijelaskan secara lebih rinci pada bagian sebelumnya tentang ballasting dan pengisian resonan. Singkatnya metode ini memungkinkan kita untuk mengurangi rangkaian pengisian ke sumber tegangan tinggi yang dihubungkan ke rangkaian resonan seri. Berurusan dengan sirkuit pengisian resonan, Meskipun rangkaian pengisian resonan terdiri dari induktansi kebocoran dan kapasitansi tangki, nilai L dan C sebenarnya bukanlah parameter yang paling berguna untuk dibahas saat mempertimbangkan perilaku rangkaian. Hal ini lebih berguna untuk bekerja dengan dua parameter lain dari rangkaian resonansi yang diturunkan dari L dan C: Frekuensi resonansi alami, F r 1 2 pi sqrt (L b C p) Ini adalah frekuensi resonansi dari rangkaian pengisian, dan Berbanding terbalik dengan L bx C p. Ini mendefinisikan semua perilaku terkait waktu dari sistem pengisian resonan seperti rotary BPS, rotary phase, power factor, dan kenaikan resonansi resonansi. Ini secara khusus mendefinisikan bentuk bentuk gelombang pengisian. Impedansi karakteristik, ini sebanding dengan L b C p dan menentukan aspek throughput daya dari sirkuit pengisian. Z r dapat dianggap sebagai semacam impedansi beban yang dihubungkan melintasi output transformator HV. Nilai r Z rendah menyiratkan throughput daya tinggi, dan r Z yang tinggi menyiratkan throughput daya rendah. Alih-alih merancang rangkaian pengisian dalam hal kapasitor tangki C p dan ballast L b. Kita harus merancangnya dalam hal frekuensi resonannya F r dan impedansi karakteristik Z r. Karena ini adalah parameter yang benar-benar menentukan perilakunya. Ini berarti memanipulasi C p dan L b secara bersamaan, daripada menyesuaikan satu variabel secara terpisah. Mari saya jelaskan, dengan cara dua contoh Jika sistem tertentu beroperasi dengan baik dengan kapasitor primer tertentu C p dan ballast L b. Kita dapat dengan mudah melipatgandakan throughput daya dengan mengubah C p dan L b secara bersamaan. Jika C p dua kali lipat dan L b dibelah dua, maka produk L b x C p tidak berubah dan frekuensi pengisian resonan F r tetap sama. Ini memastikan bahwa tidak ada aspek waktu dari perubahan desain. Yaitu. Kecepatan putar dan fasa tidak perlu diubah, dan faktor daya dan bentuk gelombang pengisian tetap sama. Namun, perubahan dalam L b C p berarti bahwa impedansi karakteristik rangkaian dibelah dua. Ini berarti penggandaan daya yang diproses oleh sistem, dan perkiraan kenaikan percikan di percepatan. (Analisis di atas menjelaskan mengapa melipatgandakan kapasitansi tangki adalah keputusan yang bijak ketika NST kedua ditambahkan ke catu daya koil Tesla. Paralel dengan dua NST identik menggandakan arus yang ada atau secara efektif di bawah L b. Ini berarti bahwa C p harus berlipat ganda dalam Agar tetap sama, hanya Z r yang berubah. Throughput daya berlipat ganda, namun celah percikan masih menyala pada tingkat yang sama, dan voltase pada sirkuit pengisian tetap tidak berubah.) Demikian pula jika kita ingin mengoperasikan yang tertentu. Sistem pada tingkat tembak rotari yang lebih tinggi, namun dengan throughput daya yang serupa, kita juga dapat melakukan ini dengan mengubah C p dan L b secara bersamaan. Jika C p dan L b keduanya dibagi dua, maka frekuensi resonansi dibelah dua. Ini menyiratkan perubahan pada bentuk gelombang pengisian saat kapasitor tangki sekarang akan mengisi lebih cepat mengikuti setiap penembakan. Kecepatan putaran optimal sekarang akan lebih tinggi, dan faktor daya dan tegangan puncak juga akan berbeda. Namun, karena L b C p tetap tidak berubah, impedansi karakteristik rangkaian sama, dan jumlah daya yang sama akan diproses pada kecepatan putar yang baru. Perubahan seperti itu memungkinkan manfaat kecepatan putar yang berbeda untuk dibandingkan tanpa mengubah keseluruhan throughput daya secara signifikan. Grafik di bawah merangkum pengaruh L b dan C p terhadap perilaku rangkaian pengisian resonan: Harus disebutkan di sini bahwa setiap perubahan pada kapasitansi tangki C p menyiratkan bahwa titik tekan koil Tesla primer perlu disesuaikan. Untuk mendapatkan kembali tuning yang benar dari Tesla Coil secara keseluruhan. Jenis catu daya, Dalam sistem yang menggunakan transformator daya eksternal, perancang dapat dengan mudah mengubah L b dengan mengubah induktansi induktor pemberat pada sisi tegangan rendah transformator. Induktansi pemberat ditransformasikan oleh rasio belitan kuadrat dan tampak tercermin pada sisi tegangan tinggi transformator. Oleh karena itu, dengan ballast adjustable dan kapasitor utama, kedua frekuensi resonansi dari sirkuit pengisian F r dan impedansi Z r dapat diubah secara independen sesuai keinginan. Ini memang sistem yang sangat fleksibel. Dalam sistem berbasis transformator shunted seperti Neon Sign Transformers, induktansi kebocoran paling sering diperbaiki selama pembuatan transformator. Karena pembatasan ini, metode perancangan yang melibatkan trafo shunted dan trafo ballasted eksternal sedikit berbeda. Persyaratan disain juga menjadi sangat berbeda saat berpindah dari sistem NST shunted ke transformer ballasted bertenaga tinggi. Suplai shunted internal (NSTs) Pasokan listrik yang terdiri dari transformator tanda Neon memiliki shunt magnetik internal, yang terpasang pada tahap perancangan. Shunts ini menurunkan koefisien kopling transformator dan mengenalkan sejumlah induktansi kebocoran L dalam seri dengan gulungan sekunder. Karena L b adalah tetap, perancang hanya dapat mempengaruhi perilaku rangkaian pengisian resonan dengan mengubah kapasitor tangki C p. Namun, ini memiliki pengaruh yang tidak diinginkan sehingga mengubah frekuensi resonansi F dan impedansi karakteristik Z r secara bersamaan. Kurangnya fleksibilitas ini harus diterima dengan transformer internal yang shunted. (Secara teknis perancang dapat meningkatkan L b dengan menambahkan ballast eksternal, atau menurunkan L b dengan menyamakan beberapa NST, walaupun untuk analisis ini kita akan mengasumsikan bahwa L b adalah tetap.) Dengan L b tetap, variabel dalam sistem adalah kapasitor tangki Ukuran C p dan tingkat pembakaran rotary BPS. Tujuan dari analisis ini adalah untuk mengetahui ukuran kapasitor optimum untuk mendapatkan throughput daya maksimum pada tingkat tembakan putar tertentu. Hasil throughput daya maksimum menghasilkan kinerja percikan terbaik. Grafik di bawah ini dihasilkan dengan menggunakan hasil simulasi Microsim dalam jumlah besar. Ini menunjukkan throughput daya dengan berbagai ukuran kapasitor pada berbagai tingkat tembak rotary. Simulasi menggunakan model NST 10kV200mA untuk persediaan. (Ini memiliki induktansi kebocoran 159 Henries pada 50Hz. Ukuran kapasitor yang sesuai untuk resonansi pada frekuensi garis 50Hz adalah 64nF.) Setiap garis berwarna mewakili operasi pada tingkat tembakan rotary tertentu (BPS). Dari grafik dapat dilihat bahwa tingkat rotasi putaran yang berbeda memberikan throughput daya maksimum dengan kapasitor tangki ukuran yang berbeda. Sebagai contoh, operasi pada 150BPS (Magenta) memerlukan kapasitor tangki 65nF untuk daya maksimum, sedangkan operasi pada 1000BPS (Kuning) memerlukan 10nF kapasitansi tangki untuk daya maksimum dengan pasokan khusus ini. Secara umum, rotary kecepatan rendah membutuhkan kapasitor tangki besar, dan rotary kecepatan tinggi membutuhkan kapasitor tangki yang lebih kecil untuk mendapatkan throughput daya maksimum. Namun, harus disadari bahwa putaran kecepatan yang lebih tinggi menimbulkan throughput daya yang semakin sedikit bahkan ketika kapasitansi tangki optimal digunakan. Perhatikan bagaimana garis 150BPS mencapai puncak pada 2000watts, sedangkan garis 1000BPS mencapai ketinggian hanya 1100watts. Pengurangan throughput daya pada tingkat putus yang tinggi merupakan salah satu kelemahan yang jelas dari penggunaan transformator arus kas internal yang memiliki induktansi kebocoran tetap. Hal ini juga terbukti bahwa pasokan NST 10kv200mA mampu memberikan lebih dari daya pengenal 2kW dengan tingkat tembak rotari rendah. Sayangnya, grafik di atas agak menyesatkan dalam hal ini karena operasi asinkron antara 100BPS dan 200BPS sangat terganggu oleh masalah lonjakan. Masalah ini timbul karena pemukulan antara frekuensi tembak dan frekuensi suplai. Namun, operasi sinkron 100BPS adalah tingkat penembakan yang sangat efektif. Ini memungkinkan lebih dari jumlah daya yang dapat ditarik dari trafo shunted dan display tidak bergelombang karena operasi sinkron. Pilihan kapasitor tangki utama, apakah ada cara mudah untuk menghitung ukuran kapasitor tangki terbaik untuk sistem NST menggunakan kapasitor tangki rotary gap pada sistem berbasis NST sering dibandingkan dengan ukuran yang sesuai yang dibutuhkan untuk resonansi pada frekuensi saluran suplai. Untuk pasokan 10kv200mA khusus ini, ukuran kapasitor yang sesuai adalah 64nF. Ini menjadi nilai yang akan beresonansi pada 50Hz dengan induktansi kebocoran 159 Henry dari transformator. Grafik di bawah merangkum ukuran kapasitor optimum untuk berbagai tingkat tembak rotari. Ini juga mencakup kalkulasi aturan perhitungan ibu jari untuk memungkinkan ukuran kapasitor terbaik ditemukan pada tingkat penembakan yang diberikan. Kapasitor tangki optimum C p dalam sistem berbasis NST dapat ditemukan dari pendekatan berikut: C p 150 x C sesuai BPS Dimana: C dicocokkan adalah nilai kapasitor yang cocok untuk resonansi pada 50Hz dengan induktansi kebocoran NST. C cocok dengan saya (V x 2 x pi x 50) Contoh: Pertimbangkan transformator lampu neon 12kV60mA yang beroperasi pada suplai 50Hz. Nilai kapasitor yang cocok adalah: C yang sesuai 0,060 (12000 x 2 x pi x 50) C cocok 15.9nF Jika rotary sinkron 100BPS digunakan, maka kapasitansi yang dibutuhkan ditemukan dengan membuat BPS100: C p 150 x 15,9 100 Rata-rata Kolom tegangan pada tabel menunjukkan bahwa ada beberapa kemungkinan saturasi transformator jika rotasi 100BPS atau 200BPS digunakan. Namun, kebanyakan transformer mungkin mampu menahan beberapa persen tegangan lebih sebelum kejenuhan menjadi bermasalah. Pengaruh pengurangan ukuran kapasitor pada kecepatan putar tinggi adalah untuk meningkatkan frekuensi resonansi alami dari sirkuit pengisian. Hal ini membuat kapasitor re-charge lebih cepat, dan cenderung membuat kapasitor pengisian waveform menjadi lebih spikey. Menurunkan nilai rata-ratanya, namun meningkatkan nilai puncaknya. (Ini terbukti dengan melihat ke bawah dua kolom terakhir dari tabel di atas.) Tegangan puncak yang tinggi sangat penting karena ini menentukan energi yang tersimpan dalam kapasitor tangki sebelum dipecat. Nilai rata-rata yang rendah juga diinginkan karena ini mengurangi kemungkinan kejenuhan trafo, dan mengurangi tegangan rata-rata yang terlihat oleh kapasitor dielektrik. Oleh karena itu, bentuk gelombang pengisian spikey sebenarnya adalah hal yang baik. Dua hal lainnya terlihat dari tabel di atas. Pertama, semua contoh menunjukkan tegangan puncak yang melebihi tegangan rangkaian terbuka normal dari transformator. Ini berarti bahwa ketika sistem dijalankan dengan kekuatan penuh, transformator sekunder akan terlalu banyak diimbangi oleh akibat kenaikan resonansi. Jika tegangan lebih ini tidak dapat diterima, kapasitansi tangki dapat ditingkatkan untuk menurunkan NST, dan mengurangi voltase puncak. Namun, ini datang pada biaya penurunan throughput daya, dan faktor daya yang lebih buruk Kedua, banyak nilai faktor daya dalam tabel di bawah 0,8. Faktor daya dapat ditingkatkan dengan menurunkan kapasitansi tangki. Sayangnya hal ini juga mengurangi throughput keseluruhan daya, dan menyebabkan tegangan puncak meningkat. Seperti biasa ada trade-off, dan ini timbul karena induktansi kebocoran L b dalam sistem berbasis NST adalah tetap. Dalam hal ini, faktor daya yang buruk paling baik ditangani dengan menghubungkan beberapa kapasitor koreksi faktor daya melintasi jalur pasokan. Dalam prakteknya sistem berbasis NST biasanya memiliki daya yang relatif rendah, maka kapasitansi PFC sedikit diperlukan untuk membatalkan aliran arus reaktif kecil, dan memberikan perbaikan yang cukup besar pada faktor daya. Klik di sini untuk membaca halaman berikutnya tentang: Persediaan yang mengimbangi secara eksternal,
No comments:
Post a Comment