Elektriği Neden Sinüsoidal Formda Kullanıyoruz
Konu, 'Elektrik Mühendisliği' kısmında ozkanerzcn tarafından paylaşıldı.
ozkanerzcn MB Üyesi
Kocaeli Üniversitesi - Elektrik Mühendisliği
Merhaba Arkadaşlar . Bir sorum olacak acaba bir fikri olanlar bizimle paylaşabilir mi ?
Soru : Günlük hayatımızda elektriğin üretiminde, iletiminde,tüketilmesinde neden sinüs formunu kullanıyoruz?
Günümüzde generatörlerin iç yapısı sinüs üretmek için tasarlanmış isteseydik bunu üçgen veya kareye göre de tasarlayabilirdik.
Bazı yerli yabancı kaynaklarda ;
1.) Yuvarlak yapılmasının nedeni merkezkaç kuvvetinden etkilenmeyi en aza çekmek,
2.) Sinyalde oluşan harmoniklerin en aza indirilmesi için sinüs kullanmak,
3.) Uç denklemlerinde türev integral içeren devre elemanların giren sinyale zarar verdiği için sinüs (sinüste sadece genliği ve faz açısı değişir.),
4.) Fourier serisi gereğince devrelerin analizinde, kıyaslanmasında kolaylık olduğu için sinüs, gibi iddialar var .
Eğer bunlardan biri veya hepsinin doğru olduğunu kabul edersek bunların ispatı nasıldır,matematiksel olarak ispatlayabiliyor muyuz?
eemin MB Üyesi
Bence onemli bir nedeni de dairesel hareketin kolay olmasidir [bir cok kaynagin enerjisi dairesel harekete donusturulebilir ]. Dolayisiyla sinus gerilim cok kolay uretilir. Ucgen veya kare dalgayi uretmek kolay değildir verimli de değildir. Ozellikle kare dalga cok kolay bozulacaktir. Ucgen de bozulup yine sinuse benzeyecektir. Sonuçta keskin degisimler istenmeyen seylerdir, bu nedenle fazla Harmonikli dalgalarla iletim anlamsiz olur. Amac bilgi iletimi degil guc iletimidir. Bununda en verimli yolu sinus dalga formudur.
Peki bu verimliliği matematiksel yolla nasıl açıklayabiliriz? Bi nevi ben sinüs kullancaksam sinüsün diğer dalga türlerine göre üstünlüğünü nasıl ispat edebilirim.
Elektrik insanı rahatlıkla öldürür. Sinusun 0 ına yakinsaniz şanslısınız carpilma anında ölümcül değilse tabiki kurtulabilirsiniz ama dorusal bi seviyede gerilime magruz kalırsanız o gerilimin sizin enerjinize yakınlığı kararınca kurtulmamız kolaylasir. Sinus herz e göre 0 +max 0 - max. Hareketlerini yaparken her 0 da kurtuluş şansın var
Kanıt ispat kaynak yok sadece kendi fikrim dir.
aytac. kop kop MB Üyesi
Gndgd demiş ki: ↑
Arkadaşın sordukları ile alakası ne onu çözemedim ben
Eğer dc kullansaydık gerilim hatlarında 2 kablo kullanmamız gerekirdi. Biri artı diğeri eksi uç fakat ac ile tek kabloda taşımak daha mantıklıdır. Hem maliyet hem de karışıklık en aza indirilir böylece.
asimavi MB Üyesi
nevşehir hacı bektaş üni
eğer dc kullansak kayıpları minimuma indirmek için her 100-200metrede de bir trafo koymamız gerekirdi.. ancak ac de bu kat kat üstüne koyulabilir ve iletimde hiç kayıp olmayacaktır bu nedenle ac seçilir...ac uzak iletim dc yakın mesafe iletim içindir...
erdald MB Üyesi
arkadaşalar ilk olarak dc değil de ac kullanma sebebimiz basit bir tarnsformatör ile gerilimi istediğimiz gerilime kolayca yükseltip düşürebilmemizdir. buna ihtiyaç duyma sebebi ise aynı güç formülünden gerilim yükselince çekilecek akımın azalmasıdır. yani bir mahalde 220.000 w güç harcanıyorsa bunu son kullanıcı için 220v ile santralden direkt taşıyacak olsak 1.000 A akım taşıyan kablo dşemek gerekir iken bu enerji hattında gerilimi 110.000 V' a yükselttiğimizi düşünelim o zaman 2 A akım taşıyacak kablo döşememiz yeterlidir. bu nedenle ac kullanımı dc ye göre daha pratiktir.
gelelim sinyal formunun sinüs olma sebebine: sinüs sinyali saf sinyaldir. tüm sinyaller esasında sinüs sinyallerinin bileşiminden oluşur. mesela bir 1khz kare dalga sinyal içerisinde 1khz, 3 khz, 5 khz..... şeklinde sonsuza kadar giden sinüs siyallerinin değişik genliklerde harmoniklerinden kare dalga sinyal ortaya çıkar. üçgen sinyalde de bu harmonikler daha farklıdır ama orada da aynı mantık geçerlidir,diğer her türlü sinyalde de.
transformatörde güç çevrimi yaparken bu harmonikler güç aktarımı esnasında verimi düşürdüğü için en verimli çalışan sinyal saf sinüstür. yani kısaca aynı genlik ve frekansta bir sinüs sinyal ile kare dalga sinyal transformatöre uygulandığında en problemsiz ve verimi yüksek olan sinüs olacaktır.
Elektriğin sinüs dalgası olarak kullanılması, Tesla'ya ait bir fikirdir. Sinüs dalgasının, bilinen avantajların yanısıra en önemli avantajı uzun mesafelerde çok az kayıplarla iletilebilmesidir. Bunun dışında, elektrik motorları sinüsoidal dalga ile çalışmaktadır. Diğer gereçler, genel anlamda DC (doğrusal elektrik) ile çalışmaktadır (radyolar, TV, bilgisayar gibi...)
Elektriğin üretimi ile alakalı. elektrik motoru dairesel hareket ediyor. içindeki sarım ile dışarıdaki sarım (ya da mıknatıs) arasındaki ilişkiden dolayı, elektrik mecburen sinüs dalgası şeklinde açığa çıkıyor. en kolay yol bu olduğu için sinüs dalgası şeklinde üretiliyor. iletiminde de kayıp olmaması nedeni ile bu şekilde en yüksek verim elde edilmiş. başka bir dalga şeklinde verim şu anki halinden yüksek olursa zaten yeni dalga şekline geçmiş olurduk veya oluruz. Yani sorunun cevabı elektrik üretiminde ve iletiminde en yüksek verim şu an için sinüs dalgası şeklinde olduğundan dolayı tercih edilmiş ve halende kullanılmaktadır.
Taner Hayret, 9 Nisan 2016, Kategori: Popüler Bilim
Neden hesaplarda sürekli S420 kullanıyoruz
cvleng61, 12 Aralık 2017, Kategori: Genel Konular ve Sorular
Elektriği iletmeyen madde manyetik alanı iletir mi
mustafagunaydinn, 12 Mart 2018, Kategori: Teknoloji
Elektriği iletmeyen ama ısıyı ileten madde
mustafagunaydinn, 14 Mart 2018, Kategori: Teknoloji