Wisselstroom: Verskil tussen weergawes

Content deleted Content added
Sb008 (besprekings | bydraes)
No edit summary
Lyn 7:
Die eerste alternator om wisselstroom op te wek was 'n dinamo kragopwekker gebaseer op  [[Michael Faraday]] se beginsels en dit was vervaardig deur die Franse instrumentmaker Hippolyte Pixii in 1832.<ref>[http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/pixiimachine/index.html Pixii Machine invented by Hippolyte Pixii, National High Magnetic Field Laboratory]</ref> Pixii  het later 'n kommutator by sy toestel bygevoeg om gelykstroom op te wek, wat op daardie stadium meer gebruik was. Die eerste opgeskrewe praktiese toepassing van wisselstroom was deur Guillaume Duchenne, die ontwikkelaar van elektroterapie. In 1855 het hy aangekondig dat wisselstroom beter was as gelykstroom vir elektroterapeutiese aktivering van spiersametrekkings.<ref>Licht, Sidney Herman., "History of Electrotherapy", in Therapeutic Electricity and Ultraviolet Radiation, 2nd ed., ed. Sidney Licht, New Haven: E. Licht, 1967, Pp. 1-70.</ref> Wisselstroom tegnologie het eerste ontwikkel in [[Europa]] weens die werk van Guillaume Duchenne in die 1850's, die Hongaarse ''Ganz Works'' maatskappy in die 1870's en in die 1880's deur Sebastian Ziani de Ferranti, Lucien Gaulard, en Galileo Ferraris.
 
In 1876 het die Russiese ingenieur Pavel Yablochkov 'n beligtingstelsel ontwerp met stelle induksiespoele geïnstalleer langs 'n hoë-spanning WS lyn. Die primêre spoele het drywing oorgedra na die sekondêre spoele wat dan aan een of meer gloeilampe van sy eie ontwerp verbind was.<ref name="maglab">{{Webaanhaling|url=http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/museum/stanleytransformer.html|title=Stanley Transformer|publisher=[[Los Alamos National Laboratory]]; [[University of Florida]]|accessdate=Jan 9, 2009}}</ref><ref>{{Cite journal|last=De Fonveille|first=W.|date=Jan 22, 1880|url=https://books.google.com/?id=ksa-S7C8dT8C&pg=RA2-PA283|title=Gas and Electricity in Paris|journal=[[Nature (journal)|Nature]]|volume=21|issue=534|doi=10.1038/021282b0|accessdate=Jan 9, 2009}}</ref>. Dit het voorkom dat die hele stroombaan onderbreek word wanneer een gloeilamp faal. In 1878, het die Ganz factory in [[Budapest]], [[Hongarye]], begin om toerusting vir elektriese beligting te vervaardig en teen 1883 het hulle meer as 50 stelsels geïnstalleer. Hulle WS stelsels het gloeilampe, kragopwerkkers en ander toerusting bevat.<ref name="Hughes (1993)">{{Cite book|url=https://books.google.com/?id=g07Q9M4agp4C&pg=PA96&dq=Networks+of+Power:+Electrification+in+Western+Society,+1880-1930+ganz#v=onepage&q=|last=Hughes|first=Thomas P.|title=Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930|publisher=The Johns Hopkins University Press|location=Baltimore|date=1993|page=96|accessdate=Sep 9, 2009|isbn=0-8018-2873-2}}</ref>
 
=== Transformators ===
Lyn 15:
[[Lêer:ZBD_team.jpg|regs|duimnael|Die Hongaarse "ZBD" Span (Károly Zipernowsky, Ottó Bláthy, Miksa Déri)]]
[[Lêer:DBZ_trafo.jpg|regs|duimnael|Die prototipe van die ZBD transformator uitgestal in die  Széchenyi István gedenkuitstalling in Nagycenk in [[Hongarye|Hungary]]]]
In die herfs van 1884, het Károly Zipernowsky, Ottó Bláthy en Miksa Déri (ZBD), drie ingenieurs van die Ganzfabriek, vasgestel dat oopkern toestelle onprakties is en nie spanning betroubaar kan reguleer nie. <ref>Hughes, p. 95</ref> In hulle gesamentlike 1885 patentaansoeke vir nuwe transformators (later bekend as ZBD transformators), het hulle twee ontwerpe beskryf met geslote magnetiese bane, waar koper windings rondom 'n ysterkern gedraai was of deur 'n ysterdraad kern omring was. In albei ontwerpe, het die magneetveld tussen die primêre en sekondêre windings byne heeltemal binne die ysterkern beweeg sonder 'n pad deur lug. Die nuwe transformators was 3.4 keer meer effektief as die opekern bipolêre toestelle van Gaulard en Gibbs.<ref name="Jeszenszky">{{Webaanhaling|url=http://ppp.unipv.it/Collana/Pages/Libri/Saggi/Volta%20and%20the%20History%20of%20Electricity/V%26H%20Sect2/V%26H%20175-182.pdf|last=Jeszenszky|first=Sándor|title=Electrostatics and Electrodynamics at Pest University in the Mid-19th Century|publisher=[[University of Pavia]]|accessdate=Mar 3, 2012}}</ref>  DIe Ganz fabriek het in 1884 die wêreld se eerste vyf hoë effektiwiteit WS transformators gebou.<ref name="Halacsy (1961)">{{cite journal|last1=Halacsy|first1=A. A.|last2=Von Fuchs|first2=G. H.|date=April 1961|title=Transformer Invented 75 Years Ago|journal=IEEE Transactions of the American Institute of Electrical Engineers|volume=80|issue=3|pages=121–125|doi=10.1109/AIEEPAS.1961.4500994|url=http://ieeexplore.ieee.org/search/freesearchresult.jsp?newsearch=true&queryText=10.1109%2FAIEEPAS.1961.4500994&x=29&y=16|accessdate=Feb 29, 2012}}</ref> Hierdie eerste produksie het die volgende spesifikasies gehad:  1 400 W, 40&nbsp;Hz, 120:72 V, 11.6:19.4 A, verhouding 1.67:1, enkelfase.<ref name="Halacsy (1961)" />
 
Die ZDB patente het twee groot interafhanklike innovasies bevat: Eerstens om laste in parallel te skakel en tweedens om hoë draaiverhoudings toe te laat sodat hoër spannings in transmissie gebruik kan word (aanvanklik 1400 tot 2000 V) in vergelyking met die lasspanning (aanvanklik 100 V).<ref name="Ideal (2008)">{{cite web|title=Hungarian Inventors and Their Inventions|url=http://www.institutoideal.org/conteudo_eng.php?&sys=biblioteca_eng&arquivo=1&artigo=94&ano=2008|publisher=Institute for Developing Alternative Energy in Latin America|accessdate=Mar 3, 2012|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20120322223457/http://www.institutoideal.org/conteudo_eng.php?&sys=biblioteca_eng&arquivo=1&artigo=94&ano=2008|archivedate=2012-03-22}}</ref><ref name="BUTE-OMIKK-BlathyOtto">{{cite web|title=Bláthy, Ottó Titusz|url=http://www.omikk.bme.hu/archivum/angol/htm/blathy_o.htm|publisher=Budapest University of Technology and Economics, National Technical Information Centre and Library|accessdate=Feb 29, 2012}}</ref> Met die paralelle erlektrisiteitsverspreidingstelsels, was dit eindelik tegnies en ekonomies haalbaar om elektrisiteit aan huise, besighede en fabrieke te voorsien.<ref name="Bláthy_HPO">{{cite web|title=Bláthy, Ottó Titusz (1860 - 1939)|url=http://www.hpo.hu/English/feltalalok/blathy.html|publisher=Hungarian Patent Office|accessdate=Jan 29, 2004}}</ref><ref>{{cite web|last=Zipernowsky|first=K.|author2=Déri, M.|author3=Bláthy, O.T.|url=http://www.freepatentsonline.com/0352105.pdf|title=Induction Coil|publisher=U.S. Patent 352 105, issued Nov. 2, 1886|accessdate=July 8, 2009}}</ref> <ref>Official gazette of the United States Patent Office: Volume 50. (1890)</ref>
 
Wisselstroom kragstelsels was baie vinnig aangepas en ontwikkel na 1886 a.g.v. die vermoë om elektrisiteit effektief te versprei oor lang afstande, wat die beperkings van GS stelsels oorkom het. In 1886 het die ZBD ingenieurs die wêreld se eerste kragstasie ontwerp wat WS kragopwekkers gebruik het om krag te voorsien aan 'n paralelle elektriese netwerk. Hierdie was die Rome-Cerchie kragsentrale. Die vertroue in WS tegnologie het toegeneem tot Ganz Works 'n groot deel van [[Rome]] van WS elektrisiteit voorsien het in 1886.<ref name="IEC Techline" />
[[Lêer:WestinghouseEarlyACSystem1887-USP373035.png|duimnael|Westinghouse vroeë WS stelsel in 1887<br /> ([https://web.archive.org/web/20090325121254/http://www.pat2pdf.org/patents/pat373035.pdf US patent 373035])]]
In die VK het Sebastian de Ferranti, wie WS generators en transformators in Londen ontwerp het sedert 1882, die WS stelsel by die Grosvenor Gallery kragsentrale herontwerp in 1886 vir die Londen Elektrisiteitsvoorsiening Korporasie (LESCo), insluitende sy eie alternator ontwerpe en transformator ontwerpe soortgelyk aan dié van Gaulard en Gibbs. <ref>Hughes, Thomas P. (1993). Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930. Baltimore: The Johns Hopkins University Press. p. 98. [[Spesiaal:Boekbronne/0-8018-2873-2|ISBN 0-8018-2873-2]]</ref> In 1890 het hy hul kragsentrale by Deptford<ref>[http://www.mosi.org.uk/collections/explore-the-collections/ferranti-online/timeline.aspx Ferranti Timeline] {{Webarchive|date=2015-10-03|url=https://web.archive.org/web/20151003002335/http://www.mosi.org.uk/collections/explore-the-collections/ferranti-online/timeline.aspx}} – ''[//en.wikipedia.org/wiki/Museum_of_Science_and_Industry_(Manchester) Museum of Science and Industry] (Accessed 22-02-2012)''</ref> ontwerp en die Grosvenor Gallery stasie oorkant die [[Teems]] in 'n elektriese substasie omskep, wat die weg aangewys het om ouer stasies te integreer in 'n algehele WS stelsel.<ref>Hughes, Thomas P. (1993). Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930. Baltimore: The Johns Hopkins University Press. p. 208. [[Spesiaal:Boekbronne/0-8018-2873-2|ISBN 0-8018-2873-2]]</ref>
 
In die VSA het William Stanley, Jr. een van die eerste praktiese toestelle ontwerp om WS krag effektief tussen geïsoleerde stroombane oor te dra. Hy het pare windings rondom 'n gemeenskaplike ysterkern gedraai. Hierdie induksiespoel was 'n vroeë transformator. Stanley gewerk aan Europese ontwerpe soos die Gaulard en Gibbs transformator vir die entrepreneur George Westinghouse wie WS stelsels begin bou het in 1886. Die verspreiding van WS stelsels van Westinghouse en ander het teenstand gewek in 1887 van [[Thomas Edison]] ('n voorstaander van GS) wie probeer het om WS af te maak as te gevaarlik vir gebruik in 'n publieke veldtog genoem die "Oorlog van Strome". In 1888 het WS stelsels verdere lewensvatbaarheid bereik met die bekendstelling van 'n funksionele WS motor. Hierdie ontwerp, 'n induksiemotor, was onafhanklik ontwerp deur Galileo Ferraris en [[Nikola Tesla]] (met Tesla se ontwerp gelisensieerd deur Westinghouse in die VSA). Hierdie ontwerp was verder ontwikkel na die moderne praktiese driefase vorm deur Mikhail Dolivo-Dobrovolsky en Charles Eugene Lancelot Brown.<ref name="books.google.com">[//en.wikipedia.org/wiki/Arnold_Heertje Arnold Heertje], Mark Perlman [https://books.google.com/books?id=qQMOPjUgWHsC&pg=PA138&lpg=PA138&dq=tesla+motors+sparked+induction+motor&source=bl&ots=d0d_SjX8YX&sig=sA8LhTkGdQtgByBPD_ZDalCBwQA&hl=en&sa=X&ei=XoVSUPnfJo7A9gSwiICYCQ&ved=0CEYQ6AEwBA#v=onepage&q=tesla%20motors%20sparked%20induction%20motor&f=false Evolving Technology and Market Structure: Studies in Schumpeterian Economics], page 138</ref>
Lyn 52:
 
=== Tegnieke om WS weerstand te verminder ===
Vir lae tot medium frekwensies, kan geleiers verdeel word in baie klein draadjies wat almal van mekaar geïsoleer is en die relatiewe posisies van die draadjies word spesifiek gerangskik in die geleierbondel. Geleiers wat op hierdie manier gemaak word staan bekend as Litzdraad.<ref>WireTronic Inc. 2017. ''Litz Wire''. Available at: https://wiretron.com/litz-wire/.</ref>. Dit help om die huideffek te verminder deur meer stroom te forseer om uniform deur die hele dwarssnee van die geleier te laat vloei.
 
==== Tegnieke om elektromagnetiese straling te verminder ====
By frekwensies tot by sowat 1 GHz, word pare drade saam gedraai in 'n kabel om 'n [[gedraaide draadpaar]] te vorm. Hierdie tegniek verminder die verliese a.g.v. [[elektromagnetiese straling]] en induktiewe koppeling. Die gedraaide paar moet gebruik word met 'n gebalanseerde seinstelsel, sodat die twee drade strome dra wat ewe groot is met verskillende rigtings sodat hulle mekaar se straling uitkanselleer.
 
Koaksiale kabels word algemeen gebruik by klankfrekwensies en hoër. 'n Koaksiale kabel het 'n geleidende draad binne-in 'n geleidende buis wat van mekaar geskei word deur 'n diëlektriese laag.<ref>Techopedia. 2018. ''Coaxial Cable''. Available at: https://www.techopedia.com/definition/15981/coaxial-cable.</ref>. Die stroom wat vloei in die binneste geleier is gelyk maar teenoorgesteld aand die stroom op die binne-oppervlak van die buitenste buis. Die elektromagnetiese veld bly dus binne-in die kabel en daar is baie min energie verlore weens straling of koppeling buite die kabel. Koaksiale kabels het aanvaarbaar min verliese vir frekwensies tot swat 5 GHz. Vir [[mikrogolf]] frekwensies hoër as 5 GHz, word die verliese (meestal weens die weerstand van die binneste geleier) te hoog, wat [[golfleier]]<nowiki/>s 'n meer effektiewe medium maak om energie oor te dra.
 
By frekwensies hoër as 200&nbsp;GHz, word die nodige golfleier afmetings onprakties klein en die ohmiese verliese in die golfleier raak te groot. In hierdie geval kan [[optiese vesel]] gebruik word.