एसी सर्किट विश्लेषण | 3+ महत्वपूर्ण प्रकार और अनुप्रयोग

एसी सर्किट विश्लेषण | 3+ महत्वपूर्ण प्रकार और अनुप्रयोग

एसी सर्किट विश्लेषण

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चर्चा के बिंदु: एसी सर्किट विश्लेषण

उन्नत एसी सर्किट विश्लेषण का परिचय

एसी सर्किट के पिछले लेख में, हमने कुछ बुनियादी एसी सर्किट विश्लेषण पर चर्चा की है। हमने सर्किट, चरण चित्र, शक्ति गणना और कुछ आवश्यक शब्दावली के बारे में अध्ययन किया है। इस लेख में, हम कुछ उन्नत एसी सर्किट विश्लेषण सीखेंगे जैसे - आरसी श्रृंखला सर्किट, आरएल श्रृंखला सर्किट, आरएलसी श्रृंखला सर्किट, आदि। ये उन्नत सर्किट आवश्यक हैं और विद्युत विश्लेषण में अधिक अनुप्रयोग हैं। इन सभी सर्किटों को प्राथमिक एसी सर्किट का एक और स्तर कहा जा सकता है क्योंकि इनका उपयोग करके अधिक जटिल सर्किट का निर्माण किया जा सकता है। कृपया इस उन्नत एसी सर्किट विश्लेषण का अध्ययन करने से पहले परिचयात्मक सर्किट लेख देखें।

बुनियादी एसी सर्किट विश्लेषण: यहाँ पढ़ें!

आरसी सीरीज सर्किट

यदि एक शुद्ध रोकनेवाला को एक एसी सर्किट में शुद्ध संधारित्र के साथ एक श्रृंखला में रखा जाता है, तो एसी सर्किट को आरसी एसी श्रृंखला सर्किट कहा जाएगा। एक एसी वोल्टेज स्रोत साइनसॉइडल वोल्टेज पैदा करता है और वर्तमान प्रतिरोध और सर्किट के संधारित्र से गुजरता है।

  • आरसी श्रृंखला सर्किट का सर्किट आरेख
आरसी सीरीज सर्किट, एसी सर्किट विश्लेषण
आरसी सीरीज सर्किट, एसी सर्किट विश्लेषण - 1

वीआर प्रतिरोध में वोल्टेज देता है, और - वीसी संधारित्र भर में वोल्टेज देता है। सर्किट के माध्यम से विद्युत प्रवाह I है। R प्रतिरोध है और C समाई मान है। XC संधारित्र के कैपेसिटिव रिएक्शन को दर्शाता है।

  • आरसी श्रृंखला सर्किट के फेजर आरेख
एसी सर्किट विश्लेषण | 3+ महत्वपूर्ण प्रकार और अनुप्रयोग
आरसी श्रृंखला सर्किट का चरण आरेख, एसी सर्किट विश्लेषण - 2, छवि क्रेडिट - स्योर at जर्मन विकिपीडियावाइडरस्टैंड ZeigerRCसीसी द्वारा एसए 3.0

आरसी सर्किट के चरण चित्र को खींचने की प्रक्रिया।

फेजर आरेख एक आवश्यक विश्लेषणात्मक उपकरण है जो सर्किट के व्यवहार का अध्ययन करने में मदद करता है। आइए जानें चरणपादुका खींचने के चरण।

1 कदम. वर्तमान के आरएमएस मूल्य का पता लगाएं। संदर्भ वेक्टर के रूप में चिह्नित करें।

2 कदम. जैसा कि हम जानते हैं कि विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक सर्किट के लिए, वोल्टेज और करंट एक ही चरण में रहता है, यहाँ रेसिस्टर के पार वोल्टेज ड्रॉप भी वर्तमान मान के साथ रहता है। इसे V = IR के रूप में दिया गया है।

3 कदम. अब कैपेसिटिव सर्किट के लिए, हम जानते हैं कि वोल्टेज 90 डिग्री और वर्तमान लीड से बढ़ जाता है। यही कारण है कि इस सर्किट में संधारित्र के पार वोल्टेज ड्रॉप, वर्तमान वेक्टर की तुलना में 90 डिग्री पीछे रहता है।

4 कदम. लागू वोल्टेज इस प्रकार संधारित्र और प्रतिरोधों के वोल्टेज ड्रॉप के वेक्टर योग के रूप में आता है। तो, इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है:

V2 = वी.आर.2 + वीC2

या, वी2 = (मैंR)2 + (IX)C)2

या, वी = मैं √ (आर2 + एक्सC2)

या, मैं = वी / / (आर2 + एक्सC2)

या, मैं = वी / जेड

Z RC सर्किट का कुल प्रतिबाधा है। निम्नलिखित समीकरण गणितीय रूप का प्रतिनिधित्व करता है।

जेड = R (आर2 + एक्सC2)

अब चरणबद्ध आरेख से, हम देख सकते हैं कि एक कोण है - or।

तो, तन ϕ IX के बराबर होगाC / मैंR.

तो, ϕ = तन-1 (IX)C / मैंR)

इस कोण angle को चरण कोण के रूप में जाना जाता है।

  • आरसी सीरीज सर्किट पावर गणना

सर्किट की शक्ति की गणना P = VI सूत्र द्वारा की जाती है। यहां हम शक्ति के तात्कालिक मूल्य की गणना करेंगे।

तो, पी = छठी

या, पी = (वीm सिंह)) * [मैंm पाप (ωt + ϕ)]

या, पी = (वीm Im / 2) [2Sinωt * पाप (+t +])]

या, पी = (वीm Im / 2) [cos {ωt - (+t +})} - cos {ωt - (ϕt + ω)}]

या, पी = (वीm Im / 2) [cos ((ϕ) - cos (2 +t +])]

या, पी = (वीm Im / 2) [cos (ϕ) - cos (2 +t +])]

या, पी = (वीm Im / 2) cos (ϕ) - (V)m Im / 2) cos (2ωt + ω)

हम देख सकते हैं कि विद्युत समीकरण के दो खंड हैं। एक एक स्थिर भाग है दूसरा चर खंड है। चर चक्र का मतलब पूर्ण चक्र पर शून्य होना है।

इसलिए, एक पूर्ण चक्र पर आरसी श्रृंखला सर्किट के लिए औसत शक्ति निम्नानुसार है:

पी = (वीm Im / 2) cos (()

या, पी = (वीm / 2) * (मैंm /2) * कॉस (ϕ)

या, पी = VI कॉस (ϕ)

यहाँ, V और I को RMS मान माना जाता है।

आरसी सीरीज सर्किट का पावर फैक्टर

आरसी श्रृंखला सर्किट के पावर फैक्टर को स्पष्ट शक्ति के सक्रिय शक्ति के अनुपात से दिया जाता है। इसे cos is द्वारा दर्शाया गया है और नीचे दी गई अभिव्यक्ति के रूप में व्यक्त किया गया है।

cos cos = P / S = R / (R2 + एक्सC2)

आरएल सीरीज सर्किट

यदि एक शुद्ध रोकनेवाला को एक एसी सर्किट में शुद्ध प्रारंभ करनेवाला के साथ एक श्रृंखला में रखा जाता है, तो एसी सर्किट को आरएल एसी सीरीज सर्किट कहा जाएगा। एक एसी वोल्टेज स्रोत साइनसोइडल वोल्टेज पैदा करता है और वर्तमान सर्किट के अवरोधक और प्रारंभ करनेवाला से गुजरता है।

  • आरएल सर्किट का सर्किट आरेख
एसी सर्किट विश्लेषण | 3+ महत्वपूर्ण प्रकार और अनुप्रयोग
आरएल सीरीज सर्किट, एसी सर्किट विश्लेषण - 3

वीआर प्रतिरोध भर में वोल्टेज देता है, और - वीएल प्रारंभ करनेवाला में वोल्टेज देता है। सर्किट के माध्यम से वर्तमान I है। R प्रतिरोध है और L इंडक्शन वैल्यू है। एक्सएल प्रारंभ करनेवाला के प्रेरक प्रतिक्रिया को दर्शाता है।

  • आरएल सर्किट का चरणबद्ध आरेख
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आरएल सर्किट फेजर आरेख, एसी सर्किट विश्लेषण - 4, छवि क्रेडिट - स्योरआरएल आई (यू) -ज़ीगरसीसी द्वारा एसए 3.0

आरएल सर्किट के चरण चित्र को खींचने की प्रक्रिया।

1 कदम. वर्तमान के आरएमएस मूल्य का पता लगाएं। संदर्भ वेक्टर के रूप में चिह्नित करें।

2 कदम. जैसा कि हम जानते हैं, विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक सर्किट के लिए, वोल्टेज और करंट एक ही चरण में रहते हैं, यहाँ प्रतिरोध के पार वोल्टेज ड्रॉप भी वर्तमान मान के साथ चरण में रहता है। इसे V = IR के रूप में दिया गया है।

3 कदम. अब आगमनात्मक सर्किट के लिए, हम जानते हैं कि वोल्टेज 90 डिग्री और वर्तमान लैग से होता है। यही कारण है कि इस सर्किट में प्रारंभ में वोल्टेज ड्रॉप, वर्तमान वेक्टर की तुलना में 90 डिग्री आगे रहता है।

4 कदम. लागू वोल्टेज प्रारंभ करनेवाला और प्रतिरोधों के वोल्टेज की बूंदों के वेक्टर योग के रूप में आता है। तो, इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है:

V2 वी =R2 + वीL2

या, वी2 = (मैंR)2 + (IX)L)2

या, वी = मैं √ (आर2 + एक्सL2)

या, मैं = वी / / (आर2 + एक्सL2)

या, मैं = वी / जेड

Z आरएल सर्किट का कुल प्रतिबाधा है। निम्नलिखित समीकरण गणितीय रूप का प्रतिनिधित्व करता है।

जेड = R (आर2 + एक्सL2)

अब चरणबद्ध आरेख से, हम देख सकते हैं कि एक कोण है - or।

तो, तन ϕ IX के बराबर होगाL / मैंR.

तो, tan = तन-1 (XL /)

इस कोण angle को चरण कोण के रूप में जाना जाता है।

  • आरएल सीरीज सर्किट पावर गणना

सर्किट की शक्ति की गणना P = VI सूत्र द्वारा की जाती है। यहां हम शक्ति के तात्कालिक मूल्य की गणना करेंगे।

तो, पी = छठी

या, पी = (वीm सिंह)) * [मैंm पाप (ωt--)]

या, पी = (वीm Im / 2) [2Sinωt * पाप (--t - S)]

या, पी = (वीm Im / 2) [cos {ωt - (--t - {)} - cos {ωt - (ϕt - ω)}]

या, पी = (वीm Im / 2) [cos (ϕ) - cos (2 --t - ()]

या, पी = (वीm Im / 2) cos (ϕ) - (V)m Im / 2) cos (2ωt - ω)

हम देख सकते हैं कि विद्युत समीकरण के दो खंड हैं। एक एक स्थिर भाग है दूसरा चर खंड है। चर चक्र का मतलब पूर्ण चक्र पर शून्य होना है।

इसलिए, आरएल श्रृंखला सर्किट के लिए एक पूर्ण चक्र पर औसत शक्ति निम्नानुसार दी गई है:

पी = (वीm Im / 2) cos (()

या, P = (Vm / √2) * (Im / *2) * cos (ϕ)

या, पी = VI कॉस (ϕ)

यहाँ, V और I को RMS मान माना जाता है।

नियंत्रण रेखा श्रृंखला सर्किट

एक एलसी श्रृंखला सर्किट एक एसी सर्किट होता है जिसमें एक श्रृंखला कनेक्शन में रखा जाता है, जो प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र से युक्त होता है। एक LC सर्किट में कई अनुप्रयोग होते हैं। इसे रेज़ोनेंट सर्किट, ट्यून्ड सर्किट, एलसी फिल्टर के रूप में भी जाना जाता है। चूंकि सर्किट में कोई अवरोधक नहीं है, आदर्श रूप से इस सर्किट को कोई नुकसान नहीं होता है।  

ट्यून सर्किट के रूप में LC सर्किट: करंट का प्रवाह आवेशों का प्रवाह है। अब एक LC सर्किट में, संधारित्र प्लेटों के पीछे और आगे की ओर से प्रारंभ होने पर आवेशों का प्रवाह होता रहता है। इस प्रकार, एक प्रकार का दोलन बन जाता है। यही कारण है कि इन सर्किट को ट्यून या टैंक सर्किट के रूप में जाना जाता है। हालांकि, सर्किट का आंतरिक प्रतिरोध वास्तविक में दोलन को रोकता है।

  • एलसी सीरीज सर्किट का सर्किट आरेख
एसी सर्किट विश्लेषण | 3+ महत्वपूर्ण प्रकार और अनुप्रयोग
श्रृंखला नियंत्रण रेखा सर्किट, टैंक सर्किट, एसी सर्किट विश्लेषण

एक श्रृंखला सर्किट में, वर्तमान मान पूरे सर्किट में समान है। तो हम लिख सकते हैं कि, मैं = मैंL = IC.

वोल्टेज के रूप में लिखा जा सकता है वी = वीC + वीL.

  • श्रृंखला एलसी सर्किट में अनुनाद

अनुनाद को इस एलसी सर्किट की एक विशेष स्थिति के रूप में संदर्भित किया जाता है। यदि वर्तमान की आवृत्ति बढ़ जाती है, तो आगमनात्मक प्रतिक्रिया का मूल्य भी बढ़ जाता है, और कैपेसिटिव प्रतिक्रिया का मूल्य कम हो जाता है।

XL = =L = 2πfL

XC = 1 / 2C = XNUMXπfC

अनुनाद स्थिति में, कैपेसिटिव रिएक्शन और इंडक्टिव रिएक्शन का परिमाण बराबर होता है। तो, हम लिख सकते हैं कि XL = XC

या, ,L = 1 / .C

या, ω2सी = 1 / एलसी

या, ω = ω0 = 1 / XNUMXLC

या, 2πf = =0 = 1 / XNUMXLC

या, च0 = ω0 / 2 / = (1 / 2π) (1 / πLC)

f0 गुंजयमान आवृत्ति है।

  • सर्किट की बाधा

जेड = जेडL + जेडC

या, Z = j ,L + 1 / j ZC

या, Z = j ,L + j / j2 .C

या, Z = j ,L - j / ZC

सुदीप्त राय के बारे में

एसी सर्किट विश्लेषण | 3+ महत्वपूर्ण प्रकार और अनुप्रयोगमैं एक इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में समर्पित हूं।
एआई और मशीन लर्निंग जैसी आधुनिक तकनीकों की खोज में मेरी गहरी दिलचस्पी है।
मेरा लेखन सभी शिक्षार्थियों को सटीक और अद्यतन डेटा प्रदान करने के लिए समर्पित है।
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