พลังงานใด ๆ จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 'ฟรี' หรือไม่?


11

รถยนต์ทั่วไป (และโดยเฉพาะฮอนด้าแอคคอร์ด 2002) มีไม่มากพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อพิจารณาถึงความไร้ประสิทธิภาพทั้งหมดแล้วมันเป็น "ฟรี" ที่จะเสียบพูดว่าสมาร์ทโฟนเข้าไปในรถเพื่อชาร์จขณะที่ฉันขับรถหรือไม่?

โดย "ฟรี" ฉันหมายถึงถ้าฉันไม่ได้เสียบปลั๊กอะไรพลังงานที่จะเข้าสู่โทรศัพท์ของฉันจะสูญเปล่าหรือไม่ - เปลี่ยนเป็นความร้อนเสียงหรือไอเสีย?

ถ้ามันไม่ฟรีพลังงานมาจากไหนโดยเฉพาะ? กำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับใส่ภาระทางกายภาพที่สูงขึ้นในเครื่องยนต์หรือไม่?

โปรดจำไว้ว่าแน่นอนฉันรู้ว่าไม่มี "พลังงานฟรี" คำจำกัดความของ "ฟรี" สะท้อนความคิดของการเบรกแบบปฏิรูปพลังงานตัวอย่างเช่นพลังงานจากน้ำมันเชื้อเพลิงของคุณเริ่มต้นด้วย แต่ มันจะมาจากเชื้อเพลิงของคุณต่อไป - คุณเพียงแค่จับสิ่งที่จะได้รับการระบายออกมาเป็นความร้อนในผ้าเบรคของคุณ)


ไม่ใช่คำตอบ แต่เป็นคำถามที่เกี่ยวข้องซึ่งไม่ปรากฏว่าเกี่ยวข้องกัน: mechanics.stackexchange.com/questions/1536/…
Scott

คำตอบ:


12

เมื่อพิจารณาถึงความไร้ประสิทธิภาพทั้งหมดแล้วมันเป็น "ฟรี" ที่จะเสียบพูดว่าสมาร์ทโฟนเข้าไปในรถเพื่อชาร์จขณะที่ฉันขับรถหรือไม่?

คำตอบสั้น ๆ : ไม่ (แต่มันยากที่จะวัดผลกระทบที่มันยากสำหรับคุณที่จะบอก)

โปรดจำไว้ว่ากระแสสลับจะต้องจ่ายไฟทุกอย่างที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า การชาร์จแบตเตอรี่เป็นภาระครั้งใหญ่ในตอนแรก แต่ลดลงเมื่อแบตเตอรี่มีประจุเต็ม สเตอริโอเนื้อวัวที่ยอดเยี่ยมของคุณยังดึงดูดพลังมากมาย ไฟเป็นอีกสิ่งที่น่าประหลาดใจอย่างมาก: จำหลอดไส้ที่ไม่มีประสิทธิภาพอย่างน่ากลัวทั้งหมดที่ทุกคนกำลังเปลี่ยนในบ้านของพวกเขาหรือไม่? ในสถานการณ์ที่เหมาะสมฉันสามารถสังเกตว่าเครื่องยนต์เดินเบา ๆ โดยใช้แสงเพียงอย่างเดียว (ถ้าฉันไปจากที่มืดไปจนถึงลำแสงสูง)

ที่แย่กว่านั้นกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับไม่ได้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวเอง ลองดูที่บทความ Wikipediaสำหรับการสรุปสาเหตุ:

ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับรถยนต์ถูก จำกัด โดยการสูญเสียความเย็นของพัดลม, การสูญเสียแบริ่ง, การสูญเสียเหล็ก, การสูญเสียทองแดงและแรงดันไฟฟ้าตกในสะพานไดโอด ที่ประสิทธิภาพการโหลดบางส่วนอยู่ระหว่าง 50-62% ขึ้นอยู่กับขนาดของ Alternator และขึ้นอยู่กับความเร็วของ Alternator [6] คล้ายกับตัวกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแม่เหล็กถาวรขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพสูงเช่นที่ใช้สำหรับระบบไฟส่องสว่างจักรยานซึ่งมีประสิทธิภาพประมาณ 60%

ดังนั้นก่อนที่คุณจะเสียบโทรศัพท์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะรับมือกับโหลดที่ใหญ่กว่ามากมายรวมถึงความไร้ประสิทธิภาพภายในของมันเอง ดังนั้นหากคุณต่อเครื่องชาร์จ 2.1 แอมป์กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ได้รับการจัดอันดับ 50-70 แอมป์ใช่คุณกำลังวาดกระแสมากขึ้น นอกจากนี้คุณยังวางภาระอุปนัยเพิ่มเติมในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งทำให้โหลดมากขึ้นในระบบกลไกทั้งหมด

คุณจะสามารถบอกได้หรือไม่ ไม่ได้โดยไม่มีขั้นตอนการทดลองอย่างระมัดระวัง

ถ้ามันไม่ฟรีพลังงานมาจากไหนโดยเฉพาะ? กำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับใส่ภาระทางกายภาพที่สูงขึ้นในเครื่องยนต์หรือไม่?

ใช่ (แต่ไม่มากจนเกือบจะสูงเท่ากับการเคลื่อนย้ายรถ) อีกครั้งโดยใช้บทความวิกิพีเดียเป็นจุดเริ่มต้น:

กำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้หลักการเดียวกันกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงกล่าวคือเมื่อสนามแม่เหล็กรอบ ๆ ตัวนำมีการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะเกิดขึ้นในตัวนำ โดยทั่วไปแล้วแม่เหล็กหมุนที่เรียกว่าโรเตอร์จะหมุนภายในชุดตัวนำที่อยู่กับที่ซึ่งอยู่ในขดลวดบนแกนเหล็กเรียกว่าสเตเตอร์ สนามไฟฟ้าตัดผ่านตัวนำสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ EMF (แรงเคลื่อนไฟฟ้า) เนื่องจากอินพุตเชิงกลส่งผลให้โรเตอร์หมุน

ดังนั้นในระดับที่เรียบง่ายอย่างไม่น่าเชื่อคุณสามารถนึกถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเป็นสิ่งที่คล้ายกับปั๊มน้ำยกเว้นว่าแทนที่จะสร้างกระแสน้ำมันจะสร้างกระแสไฟฟ้า

กระแสนี้สลับทิศทางอย่างรวดเร็วซึ่งคุณไม่เคยทำกับปั๊มน้ำเพราะมันจะทำให้เกิดการเกิดโพรงอากาศ การเปรียบเทียบหยุดลงค่อนข้างเร็ว แต่เรามาโบกมือกันผ่านส่วนนั้น ...

สิ่งที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าต้องการกระแสไฟฟ้าไหล หากคุณเพิ่มภาระให้กับระบบไฟฟ้ามากขึ้นนั่นจะแปลไปสู่การทำงานเชิงกลมากขึ้นสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อสร้างกระแสดั้งเดิมนั้น เมื่อเครื่องยนต์หมุนกระแสสลับในที่สุดสิ่งนี้ส่งผลให้เครื่องยนต์ทำงานได้มากขึ้น


@supercat ดูเหมือนว่าคุณกำลังพยายามที่จะเริ่มต้นการสนทนาปลายเปิดที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของคำถามเดิมเท่านั้น โปรดอย่าลังเลที่จะนำการสนทนานั้นมาสู่การแชท: chat.stackexchange.com/rooms/340/the-pitstop
Bob Cross

3

กระแสสลับอยู่ที่นั่นเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ของคุณ เป็นแบตเตอรี่ที่จ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในห้องโดยสาร ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะกำหนดว่าแบตเตอรี่ของคุณมีประจุเต็มหรือไม่และจะอนุญาตให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับทำการประจุถ้าไม่ได้ ดังนั้นถ้าคุณไม่ใช้พลังงานเครื่องปรับลมจะทิ้งพลังงานที่มาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ อาจเป็นพลังงานความร้อน

อัลเทอร์เนเตอร์นั้นขับเคลื่อนด้วยสายพานที่ดับเครื่องยนต์ดังนั้นจึงมีการลากปรสิตที่ลดประสิทธิภาพของเครื่องยนต์บ้าง นั่นคือเหตุผลที่รถแข่งจำนวนมากมีระบบจุดระเบิดแบบข้อเหวี่ยงซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า พวกเขายังคงสามารถพกพาแบตเตอรี่เพื่อเปิดไฟและ / หรือระบบการจัดการ ต้องชาร์จแบตเตอรี่เหล่านี้ก่อนการแข่งขันแต่ละครั้ง


2

ไม่มันไม่ฟรี เมื่อเปรียบเทียบกับทุกสิ่งที่เกิดขึ้นในรถพลังในการชาร์จโทรศัพท์ของคุณนั้นไม่มีความสำคัญ คุณสามารถถามคำถามที่คล้ายกัน: "พลังที่มาจากการขับลำโพงเมื่อฉันเพิ่มระดับเสียงในเครื่องเสียงรถยนต์?" ในทั้งสองกรณีคำตอบคือ: ทุกสิ่งเท่าเทียมกันพลังพิเศษมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งวางภาระเพิ่มในเครื่องยนต์ซึ่งอาจเผาไหม้เชื้อเพลิงอีกเล็กน้อย (การบำรุงรักษารอบต่อนาทีเดียวกัน) หรือช้าลงเล็กน้อย ( ดังนั้นการสูญเสียพลังงานที่ไม่ได้ใช้งานน้อยลงสำหรับทุกสิ่งที่เครื่องยนต์สูญเสียพลังงานเมื่อไม่มีการใช้งาน)

บางครั้งสิ่งนี้สามารถสังเกตได้ เมื่อรถไม่ทำงานเช่นที่ไฟหยุด (สัญญาณอัตโนมัติในไดรฟ์เบรกที่ใช้เพื่อยึดมัน) หรืออาจจอดอยู่ในที่จอดรถ (หรือเป็นกลางถ้าเป็นแบบแมนนวล) เปิดใช้งานสัญญาณไฟเลี้ยวและฟังอย่างระมัดระวังกับระดับเสียงของเครื่องยนต์ คุณอาจสังเกตเห็นว่ามันเพิ่มขึ้นและลดลงเล็กน้อยในเวลาที่มีสัญญาณเลี้ยว นี่เป็นเพราะพลังพิเศษที่เพิ่มความสว่างให้กับหลอดไฟเลี้ยวทั้งหมดทำให้มีการเพิ่มภาระให้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งในทางกลับกันก็จะเพิ่มภาระให้กับเครื่องยนต์ การสาธิตนี้อาจไม่ทำงานหากสัญญาณเลี้ยวใช้ไฟ LED แทนหลอดไส้ (ใช้พลังงานน้อยกว่าดังนั้นเอฟเฟกต์อาจเล็กเกินไปที่จะสังเกตเห็น)

บรรทัดล่าง: "ไม่มีอาหารกลางวันฟรี" พลังในการชาร์จโทรศัพท์มือถือของคุณต้องมาจากที่ไหนสักแห่ง - ในที่สุดเชื้อเพลิงอีกเล็กน้อยก็จะถูกเผาทิ้งไป


1

มันขึ้นอยู่กับยานพาหนะและวิธีการควบคุมที่เกิดขึ้น

A) มันคือ "ฟรี" ถ้าหน่วยงานกำกับดูแลดึง 100% ของความจุ 100% ของเวลาและหลีกเลี่ยงการเกินกับพื้นดิน คุณกำลังวาดจากพลังงานที่หก

นี่เป็นเรื่องธรรมดามากสำหรับรถจักรยานยนต์รุ่นเก่าและอาจทำให้อายุการใช้งานของขดลวดสเตเตอร์ลดลง ในด้านที่สว่างสามารถเปิดไฟหน้าได้ฟรี

B) ไม่ฟรีไม่อย่างนั้นจะมีความต้านทานมากกว่าภายใต้โหลด ตัวเป่าฮีทเตอร์ของคุณเป็นโหลดที่ดีที่จะวางเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อทดสอบสิ่งนี้ แต่ไม่ใช่ AC เนื่องจากอาจมีการเหยียบคันเร่งของคุณในขณะที่คลัตช์คอมเพรสเซอร์ทำงาน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ / กำเนิดเฉพาะบางคนมีกระปุกเกียร์และบางระบบที่ทันสมัยมากมีระบบบั๊ก / เพิ่ม / หรือระบบ Split-Pi ที่มีประสิทธิภาพมากกว่ากฎระเบียบแบบดั้งเดิมและสามารถช่วยลดการสูญเสีย

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.