เมื่อนำตัวต้านทานไปต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับพบว่ากระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวต้านทานกับเวลาและความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างปลายทั้งสองของตัวต้านทานกับเวลา จะมีลักษณะดังกราฟ
จากการศึกษาหลักการของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือไดนาโมกระแสสลับ เป็นการผลิตไฟฟ้าโดยใช้ขดลวดหมุนตัดฟลักซ์แม่เหล็ก แต่เนื่องจากหมุนชดลวดซึ่งมีขนาดใหญ่จะมีไม่สะดวก จึงอาจใช้ แท่งแม่เหล็กหมุน เพื่อให้ฟลักซ์แม่เหล็กตัดขดลวดตัวนำ ซึ่งกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นภายในลวด ตัวนำ สามารถต่อสายไฟออกไปทันที ไม่ต้องมีแหวนลื่นหรือแปรง ตัวอย่างก็คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของ รถจักรยาน และรถยนต์ เป็นต้น
สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสลับที่ใช้งานตามโรงไฟฟ้า จะมีชดลวดตัวนำอยู่ 3 ชุด โดยแต่ละชุดวางทำมุม 120 ซึ่งเรียก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบนนี้ว่า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3 เฟส ซึ่งมีลักษณะดังรูป 4
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3 เฟส ประกอบด้วยชดลวดเหมือนกันทุกประการ วางอยู่บนด้านของสามเหลี่ยมด้านเท่าตรงกลางมีแท่งแม่เหล็กถาวรอยู่ โดยแกนหมุนอยู่ตรงกลางของสามเหลี่ยมพอดี การเปลี่ยนแปลงของ ฟลักซ์แม่เหล็กเนื่องจากการหมุนแท่งแม่เหล็ก ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ไฟฟ้าที่ขดลวดทั้งสามผลก็คือ เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นในขดลวดทั้งสาม แต่จะมีเฟสต่างกัน 120 ตามมุมระหว่างระนาบทั้งสาม จึงทำให้ค่าสูงสุดของความต่างศักย์ของ ขดลวดแต่ละชุดเกิดขึ้นไม่พร้อมกัน ซึ่งสามารถเขียนกราฟระหว่างความต่างศักย์กับเวลาของขดลวดแต่ละชุดได้ดังรูป 5.
รูป 5.กราฟระหว่างความต่างศักย์กับเวลาของขดลวดทั้งสามชุด
เมื่อพิจารณาการต่อสายออกจากขดลวดทั้งสามชุด ดังรูป 6.
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3 เฟส ถ้าโยงจุด B, D F เข้าด้วยกัน แล้วต่อสายดิน จึงมีศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์เทียบกับพื้นดิน เรียกว่า สายกลาง (N) ส่วนสายที่เหลือของแต่ละชุดอีก 3 เส้น จะเป็นสายที่มีศักย์ไฟฟ้าแตกต่างกับดินเรียกว่า สายมีไฟฟ้า (L)
การผลิตและการส่งพลังงานไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้า นิยมส่งแบบไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส 3 สาย แต่สำหรับไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านเรือนนั้นเป็นไฟฟ้าเฟสเดียว ซึ่งอาจได้จากการต่อสายมีไฟสายใดสายหนึ่งของไฟฟ้า 3 เฟส กับสายกลาง ไฟฟ้าเฟสเดียวนี้ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการกำลังไม่มากนัก ถ้าเป็นพวกมอเตอร์ไฟฟ้าสลับขนาดใหญ่ที่ใช้กันตามโรงงานมักจะใช้ไฟฟ้า 3 เฟส ซึ่งในกรณีนี้จะต่อสายไฟทั้ง 3 สาย ของไฟฟ้า 3 เฟส ที่มีความต่างศักย์เหมาะสมกับตัวมอเตอร์ไฟฟ้าสลับได้เลย
ข้อดี ของการผลิตและการส่งไฟฟ้า 3 เฟส คือ การส่งกำลังไฟฟ้าจะถูกแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ทำให้ไม่ต้องใช้สายไฟใหญ่มาก เป็นการประหยัดและลดการสูญเสียได้มาก นอกจากนี้ชุมชนต่างๆ ที่ใช้ไฟฟ้ากันคนละเฟส เมื่อเกิดไฟฟ้าดับในเฟสใดเฟสหนึ่ง ชุมชนที่ใช้ไฟฟ้าเฟสอื่นยังมีไฟฟ้าใช้ตามปกติ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น