Arus ulang-alik (a.u.) berulang kali menukar arah, jadi medan magnet yang dihasilkannya sentiasa berubah. Itulah sebabnya pengubah memerlukan a.u.: hanya medan yang berubah dalam teras mengaruhkan voltan dalam gegelung sekunder.
Pelajaran ini menyusuli menggunakan nisbah pengubah dan sebahagian daripada aruhan dan pengubah.
Apakah arus ulang-alik?
Dalam arus terus (a.t.) cas mengalir dalam satu arah sahaja. Dalam arus ulang-alik arah berbalik berulang kali, jadi voltan naik ke puncak, turun melalui sifar, mencapai puncak dalam arah bertentangan dan kembali.
Satu corak lengkap ialah satu kitaran.
Tempoh T ialah masa untuk satu kitaran, dan kekerapan f ialah bilangan kitaran sesaat. Keduanya dihubungkan oleh f = 1 ÷ T. Banyak negara, termasuk Malaysia, menggunakan kekerapan elektrik utama 50 Hz.
Mengapa pengubah memerlukan bekalan yang berubah?
Hubungannya ialah aruhan. Arus dalam gegelung primer menghasilkan medan magnet dalam teras besi. Jika arus stabil, medan stabil, jadi tiada garis medan dipotong dalam sekunder dan tiada voltan teraruh.
Jika arus berselang-seli, medan juga berselang-seli. Gegelung sekunder sentiasa mempunyai medan yang berubah melaluinya, jadi voltan ulang-alik teraruh di sana pada kekerapan yang sama.
Contoh berlangkah
Surihan osiloskop bagi satu bekalan fiksyen ditunjukkan. (Data contoh rekaan.)
Dasar masa ialah 5.0 ms setiap bahagian dan skala voltan ialah 2.0 V setiap bahagian. Satu kitaran lengkap merentangi 4.0 bahagian secara mendatar. Puncak gelombang berada 3.0 bahagian di atas garis tengah.
Langkah 1, tempoh: T = 4.0 × 5.0 ms = 20 ms = 0.020 s.
Langkah 2, kekerapan: f = 1 ÷ T = 1 ÷ 0.020 = 50 Hz.
Langkah 3, voltan puncak: 3.0 × 2.0 V = 6.0 V.
Langkah 4, kitaran dalam 2 saat: 50 × 2 = 100 kitaran.
Langkah 5, semak: 100 kitaran dalam 2 s sama dengan 50 sesaat, sepadan dengan kekerapan. Unit ialah saat, hertz dan volt.
Kesilapan yang perlu diawasi
Jawapan yang salah: “Bateri boleh disambung pada pengubah, kerana arus mengalir melalui gegelung primer, jadi voltan teraruh dalam sekunder.”
Pelajar mengaitkan arus dengan voltan tetapi terlupa bahawa arus mesti berubah.
Pembetulan: bateri memberi arus yang stabil dan medan yang stabil. Voltan hanya muncul dalam sekunder seketika apabila litar dihidupkan atau dimatikan. Untuk output berterusan, bekalan primer mesti berulang-alik.
Semak kendiri
Cuba soalan ini, kemudian buka setiap jawapan.
1. Sebuah gelombang mempunyai tempoh 0.040 s. Cari kekerapan.
Tunjukkan jawapan
f = 1 ÷ 0.040 = 25 Hz.
2. Sebuah bekalan mempunyai kekerapan 100 Hz. Cari tempoh dalam milisaat.
Tunjukkan jawapan
T = 1 ÷ 100 = 0.010 s = 10 ms.
3. Terangkan dalam dua ayat mengapa bekalan a.t. tidak dapat mengekalkan pengubah berfungsi.
Tunjukkan jawapan
Arus terus yang stabil menghasilkan medan magnet yang stabil, jadi tiada perubahan medan melalui gegelung sekunder. Tanpa perubahan, tiada voltan teraruh kecuali seketika apabila litar dihidupkan atau dimatikan.
Ke mana selepas ini
Langkah seterusnya ialah menggunakan idea ini untuk menerangkan mengapa kuasa dihantar pada voltan tinggi: mengira kehilangan penghantaran. Set latihan aruhan kemudian mencampurkan semua kemahiran.
Menukar fakta kepada sebab yang jelas ialah tabiat yang berkembang dengan maklum balas pada ayat anda sendiri. Itulah yang ditawarkan guru kami dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu.