यह लेख बताता है कि वोल्टेज ड्रॉप क्या है और एक श्रृंखला सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप की गणना कैसे करें। जब भी वोल्टेज सर्किट में किसी प्रतिरोधक तत्व से मिलता है, तो मान घट जाता है या "गिर जाता है।"
एक श्रृंखला सर्किट में, कई प्रतिरोध या प्रतिबाधाएं होती हैं। हर बार जब उनमें से करंट गुजरता है, तो वोल्टेज कम हो जाता है। इसलिए, हमें एक विशेष प्रतिरोध के मूल्य और इसके पार वोल्टेज ड्रॉप की गणना करने के लिए इसके माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान को जानने की जरूरत है। वोल्टेज ड्रॉप वर्तमान प्रतिरोध से गुणा किया जाता है।
वोल्टेज ड्रॉप क्या है?
मान लीजिए हम एक तार के माध्यम से एक प्रतिरोधक के साथ एक बैटरी को जोड़ते हैं। इलेक्ट्रॉन बैटरी के ऋणात्मक से धनात्मक पक्ष की ओर प्रवाहित होते हैं। यह एक विद्युत आवेश की तरह है जो धनात्मक से ऋणात्मक टर्मिनल की ओर जाता है।
जब आवेश की एक इकाई प्रतिरोधक से टकराती है, तो वह थोड़ी देर के लिए रुक जाती है। जब यह रोकनेवाला पास करता है, तो आवेश की दूसरी इकाई आकर रुक जाती है। किसी भी समय, रोकनेवाला के अंत में आवेश की मात्रा रोकनेवाला के प्रारंभ में आवेश से कम होती है। यह घटना "संभावित या वोल्टेज ड्रॉप" बनाती है।
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श्रृंखला सर्किट में कुल वोल्टेज ड्रॉप की गणना कैसे करें?
एक श्रृंखला सर्किट में कुल वोल्टेज ड्रॉप प्रतिबाधा मापदंडों के कारण सभी व्यक्तिगत वोल्टेज बूंदों का जोड़ है। इसके अलावा, योग किसी भी "ड्रॉप" से पहले सर्किट या वोल्टेज को आपूर्ति की गई कुल वोल्टेज के बराबर है।
आइए हम परिपथ की सहायता से परिघटनाओं की जाँच करें। नीचे दिए गए परिपथ में दो प्रतिरोधक हैं, R1 100 ओम और R . का2 200 ओम का, 30 वोल्ट की आपूर्ति वी के साथ जुड़ा हुआ है। वर्तमान मैं = वी/(आर1 + आर2) = 30/(100+200) = 0.1 ए। इसलिए आर भर में वोल्टेज गिरता है1 = ix आर1 = 0.1 x 100 = 10V और R के पार2 = ix आर2 = 0.1 x 200 = 20 वी।
आप एसी सीरीज सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप की गणना कैसे करते हैं?
एसी या प्रत्यावर्ती धारा सर्किट एक एसी आपूर्ति वोल्टेज के साथ विद्युत सर्किट होते हैं। एक एसी सीरिज़ सर्किट श्रृंखला विन्यास के माध्यम से जुड़े प्रतिरोधी, प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र के किसी भी संयोजन से मिलकर बनता है।
डीसी की तरह, हम एसी श्रृंखला सर्किट के शुद्ध प्रतिबाधा को जोड़कर गणना कर सकते हैं। वोल्टेज की बूंदों को भी इसी तरह पाया जा सकता है। एसी श्रृंखला सर्किट में किसी भी तत्व में वोल्टेज ड्रॉप वी = आईजेड है, जहां जेड सर्किट का शुद्ध प्रतिबाधा है, और मैं इसके माध्यम से बहने वाला कुल प्रवाह है।
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श्रृंखला आरएलसी सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप:
आरएलसी सर्किट एसी सर्किट का एक विशेष मामला है। एक आरएलसी सर्किट में श्रृंखला के माध्यम से जुड़े प्रतिरोधक, कैपेसिटर और इंडक्टर्स शामिल होते हैं। आइए समझते हैं एक उदाहरण के माध्यम से एक आरएलसी श्रृंखला सर्किट में वोल्टेज गिरता है.
सर्किट में तीन घटक नीचे खींचे गए हैं: एक आर ओम रोकनेवाला, एक एल हेनरी प्रारंभ करनेवाला, और एक सी फैराड संधारित्र। हम पहले से जानते हैं, उनमें से किसी में वोल्टेज ड्रॉप = प्रतिबाधा × करंट। इसलिए,
रोकनेवाला भर में वोल्टेज ड्रॉप = iR, प्रारंभ करनेवाला = iXL और संधारित्र = iXC जहाँ XL = 2πfL और XC = 1/2πfC
एक श्रृंखला सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप की गणना कैसे करें- संख्यात्मक उदाहरण
Q1. तीन प्रतिरोधक R . के मान के साथ श्रृंखला में जुड़े हुए हैं1= 4 , आर2= 5 , और R3 = 6 . सर्किट को 15 वी बिजली की आपूर्ति के साथ जोड़ा गया है। प्रतिरोधों में वोल्टेज की बूंदों का पता लगाएं।
R . के आर-पार संभावित बूंदों की गणना के लिए1, आर2, और आर3, हमें पहले सर्किट में करंट प्राप्त करना होगा। हम जानते हैं, करंट = नेट वोल्टेज/समतुल्य प्रतिरोध
तुल्य प्रतिरोध Req = आर1 + आर2 + आर3 = 4 + 5 + 6 = 15Ω
इसलिए, कुल करंट = 15V/15Ω = 1A
अब, हम प्रत्येक रोकनेवाला के लिए ओम के नियम (V = IR) का उपयोग कर सकते हैं और उन पर वोल्टेज की बूंदों का पता लगा सकते हैं।
तो, वी1 = मैं एक्स आर1 = 1 x 4 = 4V
V2 = मैं एक्स आर2 = 1 x 5 = 5V
V3 = मैं एक्स आर3 = 1 x 6 = 6 वी
प्रश्न 2. नीचे के सर्किट के लिए, 6-ओम रोकनेवाला में वोल्टेज ड्रॉप 12 वी है। अन्य वोल्टेज बूंदों का पता लगाएं और कुल वोल्टेज ड्रॉप या आपूर्ति वोल्टेज की गणना करें।
हम जानते हैं, वोल्टेज किसी भी रोकनेवाला में गिर जाता है श्रृंखला परिपथ = प्रतिरोध × कुल करंट
यदि सर्किट में करंट प्रवाहित होता है, तो 6-ओम रेसिस्टर के आर-पार वोल्टेज ड्रॉप 6i है।
6i = 12 या i = 2 amp
इसलिए, 2 ओम रेसिस्टर के आर-पार वोल्टेज ड्रॉप = 2 x 2 = 4 V
4 ओम रेसिस्टर के आर-पार वोल्टेज ड्रॉप = 2 x 4 = 8 V
तो नेट वोल्टेज ड्रॉप या आपूर्ति वोल्टेज = (12 + 4 + 8) = 24 वी
Q3. नीचे दी गई छवि निम्नलिखित घटकों के साथ एक आरएलसी श्रृंखला सर्किट दर्शाती है: एक 120 वी, 50 हर्ट्ज एसी आपूर्ति, एक 100-ओम रोकनेवाला, एक 20 μF संधारित्र, एक 420 एमएच प्रारंभ करनेवाला। तीनों प्रतिबाधाओं में वोल्टेज ड्रॉप की गणना करें।
हम पहले जानते थे कि कैसे वोल्टेज बूंदों की गणना करें एक श्रृंखला आरएलसी सर्किट के लिए। वर्तमान प्रतिबाधा से गुणा ( R या XL या एक्सC) हमें वोल्टेज ड्रॉप देता है। आइए जानें XL और एक्सC पहले।
XL= 2πfL (f एसी आपूर्ति की आवृत्ति है)
तो, एक्सL = 2 x π x 50 x 420 x 10^{-3} = 131.95 Ω
XC = 1/2 x π x 50 x 20 x 10^{-6}}= 159.15Ω
इसलिए, शुद्ध प्रतिबाधा,
अब, एसी सर्किट के लिए, एक इकाई है जिसे चरण कोण कहा जाता है। यह उस कोण का माप देता है जिसके द्वारा करंट वोल्टेज को पीछे या ले जाता है। चरण कोण φ = आर्कटान (एक्सC - एक्सL/ आर)
φ = आर्कटान (27.2/100) = 15.22 डिग्री
तो, वर्तमान
इसलिए,
यहाँ, करंट वोल्टेज को X . के रूप में ले जाता हैC > एक्सL.
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