चर्चाओं के बिंदु
- एसी सर्किट का परिचय
- एसी सर्किट से संबंधित महत्वपूर्ण शब्दावली
- शुद्ध प्रतिरोधक एसी सर्किट
- शुद्ध कैपेसिटिव एसी सर्किट
- शुद्ध आगमनात्मक एसी सर्किट
एसी सर्किट का परिचय
एसी वैकल्पिक चालू के लिए खड़ा है। यदि ऊर्जा स्रोत से आवेश का प्रवाह समय-समय पर बदलता है, तो सर्किट को एसी सर्किट कहा जाएगा। एसी सर्किट के वोल्टेज और करंट (परिमाण और दिशा दोनों) समय के साथ बदलते हैं।
एसी सर्किट वर्तमान प्रवाह के प्रति अतिरिक्त प्रतिरोध के साथ आता है क्योंकि एसी सर्किट में प्रतिबाधा और प्रतिक्रिया भी मौजूद है। इस अनुच्छेद में, हम तीन प्राथमिकताओं पर अभी तक महत्वपूर्ण और मौलिक एसी सर्किटों पर चर्चा करेंगे। हम उनके लिए वोल्टेज और करंट इक्वेशन, फेजर डायग्राम, पावर फॉर्मेट का पता लगाएंगे। इन सर्किट से अधिक जटिल अभी तक बुनियादी सर्किट निकाले जा सकते हैं, जैसे - सीरीज आरसी सर्किट, सीरीज एलसी सर्किट, सीरीज आरएलसी सर्किट, आदि।
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एसी सर्किट से संबंधित महत्वपूर्ण शब्दावली
एसी सर्किट का विश्लेषण करना और उनका अध्ययन करना इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के कुछ बुनियादी ज्ञान की आवश्यकता है। संदर्भ के लिए अक्सर उपयोग की जाने वाली कुछ शब्दावली नीचे दी गई हैं। एसी सर्किट परिवार की खोज करने से पहले उनका संक्षेप में अध्ययन करें।
- आयाम: साइनसॉइडल तरंगों के रूप में एसी सर्किट में बिजली प्रवाहित होती है। एम्प्लीट्यूड से तात्पर्य उस तरंग की अधिकतम परिमाण से है जो सकारात्मक और नकारात्मक दोनों डोमेन में पहुँच सकती है। अधिकतम परिमाण क्रमशः Vm और Im (वोल्टेज और वर्तमान के लिए) के रूप में दर्शाया गया है।
- प्रत्यावर्तन: साइनसोइडल संकेतों की अवधि 360 हैo। इसका मतलब है कि लहर 360 के बाद खुद को दोहराती हैo समय अवधि। इस चक्र का आधा विकल्प के रूप में जाना जाता है।
- तात्कालिक मूल्य: किसी भी समय पर दिए गए वोल्टेज और करंट के परिमाण को तात्कालिक मूल्य के रूप में जाना जाता है।
- आवृत्ति: फ़्रीक्वेंसी एक लहर द्वारा बनाई गई चक्रों की संख्या से एक बार दूसरे समय में दी जाती है। आवृत्ति की इकाई हर्ट्ज़ (हर्ट्ज) द्वारा दी गई है।
- समय सीमा: समय अवधि को एक पूर्ण चक्र पूरा करने के लिए एक लहर द्वारा उठाए गए समय अवधि के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।
- वेव फॉर्म: तरंग रूप तरंगों के प्रसार का चित्रमय प्रतिनिधित्व है।
- RMS मान: RMS मान का अर्थ है 'मूल माध्य वर्ग' मान। किसी भी एसी घटकों का आरएमएस मूल्य डीसी के बराबर मूल्य का प्रतिनिधित्व करता है।
शुद्ध प्रतिरोधक एसी सर्किट
यदि एसी सर्किट में केवल शुद्ध प्रतिरोध होता है, तो उस सर्किट को शुद्ध प्रतिरोधी एसी सर्किट कहा जाएगा। इस प्रकार के में कोई प्रारंभ करनेवाला या संधारित्र शामिल नहीं है एसी सर्किट. इस सर्किट में, प्रतिरोध और ऊर्जा घटकों, वोल्टेज और धाराओं द्वारा उत्पन्न शक्ति एक समान चरण में रहती है। यह पीक वैल्यू के लिए वोल्टेज और करंट का बढ़ना सुनिश्चित करता है या अधिकतम मूल्य एक ही समय में होता है।
हमें मान लें कि स्रोत वोल्टेज V है, प्रतिरोध मान R है, सर्किट के माध्यम से बहने वाला प्रवाह I है। प्रतिरोध श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। नीचे समीकरण सर्किट का वोल्टेज देता है।
वी = वीm पाप करना
अब, ओम के नियम से, हम जानते हैं कि V = IR, या I = V / R
तो, वर्तमान मैं होगा,
मैं = (वी)m / आर) सिन्ट
या, मैं = मैंm पाप; मैंm वी =m / आर
वर्तमान और वोल्टेज का अधिकतम मान 90t = XNUMX होगाo.
एक विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक सर्किट का फेजर आरेख
समीकरणों को देखते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सर्किट के वर्तमान और वोल्टेज के बीच कोई चरण अंतर नहीं है। इसका मतलब है कि दो ऊर्जा घटकों के बीच चरण कोण अंतर शून्य होगा। तो, शुद्ध प्रतिरोधक एसी सर्किट के वोल्टेज और करंट के बीच कोई अंतराल या लीड नहीं है।
विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक परिपथ में शक्ति
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, सर्किट में करंट और वोल्टेज एक ही फेज में रहते हैं। शक्ति वोल्टेज के गुणन के रूप में दी जाती है और वर्तमान। एसी सर्किट के लिए प्रस्तावित, बिजली की गणना के लिए वोल्टेज और करंट के तात्कालिक मूल्यों को ध्यान में रखा जाता है।
तो, शक्ति के रूप में लिखा जा सकता है - पी = वीm सिंह * मैंm पाप करना।
या, पी = (वीm * मैंm / 2) * 2 सिनω2t
या, पी = (वीm / /2) * (I)m/ /2) * (1 - Cos2√t)
या, पी = (वीm / /2) * (I)m/ /2) - (वी)m / /2) * (I)m/ /2) * Cos2ωt
अब एसी सर्किट में औसत बिजली के लिए,
पी = का औसत [(वी)m / /2) * (I)m/ /2)] - का औसत [(V)m / /2) * (I)m/ /2) * Cos2ωt]
अब, Cos2ωt शून्य के रूप में आता है।
तो, शक्ति के रूप में आता है - पी = वीआरएमएस *Iआरएमएस.
यहाँ, P का अर्थ है औसत शक्ति, Vआरएमएस जड़ माध्य वर्ग वोल्टेज के लिए खड़ा है, और मैंआरएमएस वर्तमान के वर्ग माध्य मान का मूल है।
शुद्ध कैपेसिटिव एसी सर्किट
यदि एक एसी सर्किट में केवल एक शुद्ध कैपेसिटर होता है, तो उस सर्किट को शुद्ध कैपेसिटिव एसी सर्किट कहा जाएगा। इस रूप में कोई रोकनेवाला या प्रारंभ करनेवाला शामिल नहीं है एसी सर्किट. एक विशिष्ट संधारित्र एक निष्क्रिय विद्युत उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को विद्युत क्षेत्र में संग्रहीत करता है। यह एक टू-टर्मिनल डिवाइस है। समाई को संधारित्र के प्रभाव के रूप में जाना जाता है। कैपेसिटेंस की एक इकाई होती है - फैराड (एफ)।
जब वोल्टेज संधारित्र के पार लगाया जाता है, तो संधारित्र चार्ज हो जाता है, और कुछ समय बाद, वोल्टेज स्रोत को हटा दिए जाने पर यह निर्वहन करना शुरू कर देता है।
आइए मान लें कि स्रोत वोल्टेज वी है; संधारित्र में समाई होती है C का, परिपथ में प्रवाहित धारा I है।
नीचे समीकरण सर्किट का वोल्टेज देता है।
वी = वीm पाप करना
संधारित्र का प्रभार किसके द्वारा दिया जाता है क्यू = सीवी, तथा मैं = डीक्यू / डीटी सर्किट के अंदर करंट देता है।
तो, I = C dV / dt; जैसा कि I = dQ / dt।
या, I = C d (V)m Sint) / डीटी
या, मैं = वीm सी डी (सिन्ट) / डीटी
या, मैं = ω वीm C Cos Ct।
या, मैं = [वीm / (1 / (C)] पाप (πt + 2/XNUMX)
या, मैं = (वी)m / Xc) * पाप (+t + 2/XNUMX)
Xc को AC सर्किट (विशेष रूप से कैपेसिटिव रिएक्शन) की प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है। अधिकतम वर्तमान कब मनाया जाएगा (.t + π / 2) = 90o.
तो, आईएम = वीएम / एक्ससी
शुद्ध कैपेसिटिव सर्किट के फेजर डायग्राम
समीकरणों को देखते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सर्किट का वोल्टेज 90 डिग्री के कोण से वर्तमान मूल्य से अधिक है। सर्किट का चरणबद्ध आरेख नीचे दिया गया है।
विशुद्ध रूप से कैपेसिटिव सर्किट में पावर
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, सर्किट में वोल्टेज चरण में 90 डिग्री से अधिक का लीड होता है। बिजली वोल्टेज और करंट के गुणन के रूप में दी जाती है। एसी सर्किट गणना के लिए, वोल्टेज और करंट के तात्कालिक मानों को सत्ता की गणना के लिए ध्यान में रखा जाता है।
तो, इस सर्किट के लिए शक्ति के रूप में लिखा जा सकता है - पी = वीm सिंह * मैंm पाप (ωt + π / 2)
या, पी = (वीm * मैंm * पाप *
या, पी = (वीm / /2) * (I)m/ *2) * Sin2ωt
या, पी = 0
इसलिए व्युत्पत्तियों से हम कह सकते हैं कि कैपेसिटिव सर्किट की औसत शक्ति शून्य है।
शुद्ध आगमनात्मक एसी सर्किट
यदि एक एसी सर्किट में केवल एक शुद्ध प्रारंभ करनेवाला होता है, तो उस सर्किट को शुद्ध आगमनात्मक एसी सर्किट कहा जाएगा। प्रतिरोध बिल्कुल नहीं है या capacitors इस प्रकार के एसी सर्किट में शामिल हैं। एक विशिष्ट प्रारंभ करनेवाला एक निष्क्रिय विद्युत उपकरण है जो चुंबकीय क्षेत्रों में विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करता है। यह एक टू-टर्मिनल डिवाइस है। अधिष्ठापन को प्रारंभ करनेवाला के प्रभाव के रूप में जाना जाता है। अधिष्ठापन की एक इकाई है - हेनरी (एच)। संग्रहीत ऊर्जा को भी वर्तमान के रूप में सर्किट में वापस किया जा सकता है।
हमें मान लें कि स्रोत वोल्टेज वी है; प्रारंभ करनेवाला के पास एल का एक अधिष्ठापन है, सर्किट के माध्यम से बहने वाला वर्तमान I है।
नीचे समीकरण सर्किट का वोल्टेज देता है।
वी = वीm पाप करना
प्रेरित वोल्टेज किसके द्वारा दिया गया है - ई = - एल डीआई / डीटी
तो, वी = - ई
या, वी = - (- एल डीआई / डीटी)
या, वीm सिन्ट = एल डी आई / डी टी
या, dI = (Vm / L) Sin dt dt
अब, दोनों पक्षों पर एकीकरण लागू करते हुए, हम लिख सकते हैं।
या, / dI = ∫ (Vm / L) Sin dt dt
या, I = (Vm / ωL) * (- Cos )t)
या, I = (Vm / ωL) पाप (πt - V / 2)
या, I = (Vm / XL) पाप (πt - V / 2)
यहाँ, XL = एल और सर्किट के आगमनात्मक प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
अधिकतम वर्तमान तब देखा जाएगा जब (--t - = / 2) = 90o.
तो, इम = वीएम / एक्सL
शुद्ध आगमनात्मक सर्किट के फेजर आरेख
समीकरणों का अवलोकन करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सर्किट करंट 90 डिग्री के कोण से वोल्टेज मान पर ले जाता है। सर्किट का चरणबद्ध आरेख नीचे दिया गया है।
विशुद्ध रूप से आगमनात्मक सर्किट में शक्ति
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एक मौजूदा चरण में सर्किट में 90 डिग्री से अधिक वोल्टेज होता है। बिजली वोल्टेज और करंट के गुणन के रूप में दी जाती है। एसी सर्किट के लिए, वोल्टेज और करंट के तात्कालिक मूल्यों को शक्ति की गणना के लिए उपयोग किए जाने वाले विचारों में लिया जाता है।
तो, इस सर्किट के लिए शक्ति के रूप में लिखा जा सकता है - पी = वीm सिंह * मैंm पाप (ωt - - / 2)
या, पी = (वीm * मैंm * पाप *
या, पी = (वीm / /2) * (I)m/ *2) * Sin2ωt
या, पी = 0
इसलिए, व्युत्पन्न से हम कह सकते हैं कि आगमनात्मक सर्किट की औसत शक्ति शून्य है।
नमस्ते, मैं सुदीप्त रॉय हूं। मैंने इलेक्ट्रॉनिक्स में बी.टेक किया है। मैं इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र के लिए समर्पित हूं। मुझे एआई और मशीन लर्निंग जैसी आधुनिक तकनीकों की खोज में गहरी रुचि है। मेरा लेखन सभी शिक्षार्थियों को सटीक और अद्यतन डेटा प्रदान करने के लिए समर्पित है। किसी को ज्ञान प्राप्त करने में मदद करने से मुझे बहुत खुशी मिलती है।
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