คำถามและคำตอบเกี่ยวกับเทคโนโลยีไฟฟ้า (1.1)

1. เนื้อหาพื้นฐานของกฎของเคิร์ชฮอฟฟ์คืออะไร?

(1) กฎข้อแรกของ Kirchhoff หรือที่เรียกว่ากฎกระแสของ Kirchhoff หรือ KCL เป็นกฎที่ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างกระแสในสาขาต่างๆ ของวงจร โดยระบุว่า: สำหรับจุดต่อใดๆ ในวงจร ผลรวมของกระแสที่ไหลเข้าจุดต่อจะเท่ากับผลรวมของกระแสที่ไหลออกจากจุดต่อ นิพจน์ทางคณิตศาสตร์คือ sigma I=0;

(2) กฎข้อที่สองของ Kirchhoff หรือที่เรียกว่ากฎแรงดันของ Kirchhoff หรือ KVL ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันในส่วนต่างๆ ของวงจร โดยระบุว่า สำหรับวงจรปิดใดๆ ผลรวมเชิงพีชคณิตของแรงดันในแต่ละส่วนจะเท่ากับศูนย์ นิพจน์ทางคณิตศาสตร์คือ σ U=0

2. ปรากฏการณ์สกินเอฟเฟกต์คืออะไร?

เมื่อกระแสสลับไหลผ่านตัวนำ การกระจายตัวของกระแสจะไม่สม่ำเสมอทั่วทุกจุดบนหน้าตัดของตัวนำ โดยมีความหนาแน่นน้อยที่สุดที่กึ่งกลางของตัวนำ และมีความหนาแน่นมากขึ้นเมื่ออยู่ใกล้กับพื้นผิวของตัวนำ ปรากฏการณ์การกระจายตัวของกระแสนี้มักเกิดขึ้นตามพื้นผิวของตัวนำ ซึ่งเรียกว่าปรากฏการณ์สกินเอฟเฟกต์

3. แนวคิดและลักษณะเฉพาะของปรากฏการณ์เรโซแนนซ์แบบขนานคืออะไร?

ในวงจรขนานของตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ ปรากฏการณ์ที่แรงดันขั้วของวงจรขนานมีเฟสตรงกับกระแสรวมเรียกว่า การสั่นพ้องแบบขนาน ลักษณะเฉพาะของการสั่นพ้องแบบขนานคือ เมื่อเกิดการสั่นพ้องแบบขนานโดยการเปลี่ยนค่าความจุ C ความต้านทานรวมของวงจรจะมีค่าสูงสุด ดังนั้นกระแสรวมของวงจรจึงมีค่าต่ำสุด แต่สำหรับแต่ละสาขา กระแสของแต่ละสาขาอาจมีค่ามากกว่ากระแสรวมมาก ดังนั้นการสั่นพ้องแบบขนานจึงเรียกว่า การสั่นพ้องแบบกระแส นอกจากนี้ ในการสั่นพ้องแบบขนาน เนื่องจากแรงดันขั้วและกระแสรวมมีเฟสตรงกัน ค่าตัวประกอบกำลังของวงจรจึงมีค่าสูงสุด นั่นคือ cos มีค่าเท่ากับ 1 และการสั่นพ้องแบบขนานจะไม่ทำให้เกิดแรงดันเกินจากการสั่นพ้องซึ่งเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของอุปกรณ์ ดังนั้นจึงเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลัง

4. กระแสน้ำวนเกิดขึ้นได้อย่างไร? การสูญเสียจากกระแสน้ำวนคืออะไร?

เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดที่มีแกนเหล็ก จะทำให้เกิดฟลักซ์สลับและศักย์เหนี่ยวนำ ภายใต้การกระทำของศักย์เหนี่ยวนำนี้ แกนเหล็กจะเกิดเป็นวงจรไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นเอง เรียกว่า กระแสไหลวน (eddy current)

การสูญเสียพลังงานที่เกิดจากกระแสไหลวนเรียกว่า การสูญเสียจากกระแสไหลวน (eddy current loss)

5. กระบวนการเปลี่ยนผ่านคืออะไร? อะไรคือสาเหตุที่ทำให้เกิดกระบวนการเปลี่ยนผ่าน?

กระบวนการเปลี่ยนผ่านเป็นกระบวนการชั่วคราว ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาหนึ่งจากสถานะเสถียรหนึ่งไปสู่อีกสถานะหนึ่ง

กระบวนการเปลี่ยนผ่านเกิดขึ้นเนื่องจากการมีอยู่ขององค์ประกอบเก็บพลังงาน องค์ประกอบเก็บพลังงาน เช่น ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ ไม่สามารถกระโดดในวงจรได้ กล่าวคือ กระแสของตัวเหนี่ยวนำและแรงดันของตัวเก็บประจุไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในกระบวนการเปลี่ยนผ่าน ดังนั้นจึงต้องมีกระบวนการสำหรับการเปลี่ยนผ่านจากสถานะคงที่ไปสู่สถานะอื่นในวงจร

6. หลักการซ้อนทับคืออะไร?

ในวงจรเชิงเส้น กระแส (หรือแรงดัน) ของสาขาใดๆ จะเป็นผลรวมเชิงพีชคณิตของกระแส (หรือแรงดันที่ขั้ว) ที่เกิดขึ้นในสาขานั้นเมื่อแหล่งจ่ายพลังงานหลายแหล่งทำงานพร้อมกัน เมื่อใช้หลักการซ้อนทับ แหล่งจ่ายแรงดันควรถูกพิจารณาว่าลัดวงจร และแหล่งจ่ายกระแสควรถูกพิจารณาว่าเปิดวงจร

7. ข้อดีของการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสามเฟสมีอะไรบ้าง?

เมื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในปริมาณเท่ากัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟสจะมีขนาดเล็กกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเฟสเดียว นอกจากนี้ จำนวนสายส่งและสายจำหน่ายไฟฟ้าสามเฟสยังน้อยกว่าสายส่งและสายจำหน่ายไฟฟ้าเฟสเดียว ซึ่งช่วยประหยัดวัสดุได้มาก ยิ่งไปกว่านั้น มอเตอร์สามเฟสยังมีประสิทธิภาพดีกว่ามอเตอร์เฟสเดียว ดังนั้นจึงมีการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าสามเฟสเป็นส่วนใหญ่

8. เหตุใดระบบไฟฟ้าสามเฟสสามสายจึงสามารถใช้จ่ายไฟให้กับมอเตอร์สามเฟสได้ ในขณะที่ระบบไฟฟ้าสามเฟสสี่สายต้องใช้จ่ายไฟให้กับระบบแสงสว่าง?

เนื่องจากมอเตอร์สามเฟสเป็นโหลดสมมาตรสามเฟส ไม่ว่าจะเป็นการต่อแบบสตาร์หรือแบบสามเหลี่ยม ก็เพียงแค่ต่อสายสามเฟสของมอเตอร์สามเฟสเข้ากับสายสามเฟสของแหล่งจ่ายไฟเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องใช้สายกลางเส้นที่สี่ ดังนั้นจึงสามารถใช้ระบบจ่ายไฟแบบสามเฟสสามสายได้ ส่วนโหลดของแหล่งจ่ายไฟสำหรับแสงสว่างคือหลอดไฟ แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดคือแรงดันเฟส ปลายด้านหนึ่งต้องต่อกับสายเฟส ปลายอีกด้านหนึ่งต่อกับสายกลาง เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันเฟสแต่ละเฟสจะไม่ส่งผลกระทบต่อกัน ดังนั้นจึงต้องใช้ระบบสามเฟสสี่สาย แต่ห้ามใช้ระบบหนึ่งเฟสหนึ่งสายดินโดยเด็ดขาด

พารามิเตอร์หลักของทรานซิสเตอร์มีอะไรบ้าง?

(1) ปัจจัยการขยาย (β) ใช้ในการวัดความสามารถในการขยายสัญญาณของทรานซิสเตอร์

(2) กระแสอิ่มตัวย้อนกลับ (Icbo) ซึ่งบ่งชี้คุณภาพของจุดเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์

(3) กระแสการทะลุทะลวง (Iceo) แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของไตรโอด

10. การป้อนกลับของทรานซิสเตอร์คืออะไร? การป้อนกลับมีกี่ประเภท?

ในวงจรขยายสัญญาณทรานซิสเตอร์ ส่วนหนึ่งของแรงดันหรือกระแสที่เอาต์พุตจะถูกส่งกลับไปยังอินพุตด้วยวิธีการที่เรียกว่าการป้อนกลับ (feedback)

การป้อนกลับมีสองประเภท: หลังจากการป้อนกลับแล้ว ค่าตัวขยายของเครื่องขยายเสียงเพิ่มขึ้น เรียกว่า การป้อนกลับเชิงบวก และเมื่อค่าตัวขยายลดลง เรียกว่า การป้อนกลับเชิงลบ

11. วงจรเชิงอนุพันธ์และวงจรเชิงอินทิกรัลคืออะไร?

โดยใช้หลักการที่ว่าแรงดันไฟฟ้าระหว่างปลายทั้งสองของตัวเก็บประจุไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ วงจรที่สามารถเปลี่ยนคลื่นสี่เหลี่ยมให้เป็นคลื่นพัลส์แหลมคมเรียกว่าวงจรดิฟเฟอเรนเชียล และวงจรที่สามารถเปลี่ยนคลื่นสี่เหลี่ยมให้เป็นคลื่นฟันเลื่อยเรียกว่าวงจรอินทิกรัล

12. วงจรกรองมีบทบาทอย่างไร?

วงจรเรียงกระแสจะแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง แต่รูปคลื่นหลังจากเรียงกระแสแล้วยังคงมีกระแสสลับอยู่เป็นจำนวนมาก กระแสตรงนี้สามารถใช้ได้เฉพาะในอุปกรณ์ที่ต้องการกำลังไฟต่ำเท่านั้น อุปกรณ์บางอย่าง เช่น เครื่องมือวัดทางอิเล็กทรอนิกส์และวงจรควบคุมอัตโนมัติ ต้องการให้ส่วนประกอบของกระแสสลับในแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงมีขนาดเล็กมาก ดังนั้น เพื่อปรับปรุงคุณภาพของแรงดันไฟฟ้าจากวงจรเรียงกระแสและปรับปรุงรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าของวงจรเรียงกระแส จึงมักมีการติดตั้งวงจรกรองเพื่อกรองส่วนประกอบของกระแสสลับออกไป

13. วิธีการใช้งานตัวเรียงกระแสควบคุมด้วยซิลิคอน?

ในวงจรเรียงกระแส SCR ในช่วงเวลาที่ได้รับแรงดันไปข้างหน้า จะเปลี่ยนเวลาการป้อนพัลส์กระตุ้น นั่นคือ การเปลี่ยนขนาดของมุมควบคุม จะทำให้โหลดได้รับค่าแรงดัน DC ที่แตกต่างกัน จึงสามารถควบคุมขนาดของแรงดันเอาต์พุตได้