पावर बनाम वोल्टेज: तुलनात्मक विश्लेषण और तथ्य

यह लेख बिजली बनाम वोल्टेज पर विस्तार से चर्चा करेगा, जैसे कि बिजली बनाम वोल्टेज, प्रतिक्रियाशील शक्ति, मोटर शक्ति, शक्ति कारक, आदि के बीच संबंध।

पावर और वोल्टेज के बीच तुलना:

Powerवोल्टेज
शक्ति समय के संबंध में अवशोषित या आपूर्ति की गई ऊर्जा की दर है। वोल्टेज दो बिंदुओं के बीच संभावित गिरावट है।
शक्ति की गणितीय परिभाषा एक सर्किट के तात्कालिक वोल्टेज और तात्कालिक धारा का गुणन या उत्पाद है। वोल्टेज की गणितीय परिभाषा (ओम के नियम के रूप में) एक सर्किट के पथ या शाखा के प्रतिरोध और धारा का गुणन या गुणन है।
पी = VI वी = आईआर

क्या शक्ति वोल्टेज के बराबर है?

वोल्टेज दो बिंदुओं के बीच संभावित गिरावट है, जबकि शक्ति समय के संबंध में अवशोषित या आपूर्ति की गई ऊर्जा की दर है।

किसी भी सर्किट की तात्कालिक (या तत्काल) शक्ति को तात्कालिक (या तत्काल) करंट (i) और तात्कालिक (या तत्काल) वोल्टेज (v) के उत्पाद के रूप में वर्णित किया जा सकता है। शक्ति की मापने की इकाई (या घटक) वाट है। वोल्टेज इलेक्ट्रोमोटिव बल है, और इसकी माप की इकाई वोल्ट है।

वोल्टेज और पावर से इसका क्या संबंध है?

शक्ति समय के साथ ऊर्जा को अवशोषित करने और प्रदान करने की दर है, और इसकी मापने की इकाई वाट है।

शक्ति और वोल्टेज के बीच संबंध को परिभाषित करने के लिए, भौतिकी से, हम जानते हैं कि

पी = डीडब्ल्यू / डीटी

 जहाँ p वाट में शक्ति है, w जूल में ऊर्जा है, और t सेकंड में समय है।

पी = डीडब्ल्यू / डीटी = vi

तो पी = vi

यहाँ p तात्कालिक शक्ति है, एक अलग समय मात्रा है, v तात्कालिक वोल्टेज है, और i तात्कालिक धारा है।

वर्तमान और वोल्टेज ध्रुवीयता की दिशा शक्ति के संकेत को निर्धारित करती है। जब शक्ति एक सकारात्मक संकेत में होती है, तो एक तत्व द्वारा शक्ति का वितरण किया जा रहा है। यदि शक्ति ऋणात्मक राशि में हो तो शक्ति की आपूर्ति किसी भी तत्व से होती है।

फ़ाइल:आरएमएस वोल्टेज औसत शक्ति। एसवीजी
छवि क्रेडिट: Omegatronआरएमएस वोल्टेज औसत शक्तिसीसी द्वारा एसए 4.0

पैसिव साइन कन्वेंशन के अनुसार, वोल्टेज स्रोत की सकारात्मक ध्रुवता के माध्यम से करंट प्रवेश करता है; जब शक्ति सकारात्मक होती है, जिसका तात्पर्य अवशोषित शक्ति से है, और यदि शक्ति नकारात्मक है, जिसका अर्थ है कि तत्व शक्ति जारी कर रहा है या आपूर्ति कर रहा है।

पावर लिमिट बनाम कोर वोल्टेज

कोर वोल्टेज और पावर लिमिट शब्द माइक्रोप्रोसेसरों के लिए परिभाषित शब्द हैं।

बिजली की सीमा शक्ति का अधिकतम परिमाण है जिसे सिस्टम द्वारा उत्पादित या उपभोग किया जा सकता है। कुछ मामलों में, जब बिजली की खपत प्रोसेसर के लिए विशिष्ट शक्ति सीमा से अधिक हो जाती है, वह तब होता है जब प्रोसेसर अपनी आवश्यक सीमा में शक्ति को कम करने के लिए कोर आवृत्ति को स्वचालित रूप से कम कर देता है।

एक ही समय में, कोर वोल्टेज एक माइक्रोप्रोसेसर के प्रोसेसर कोर को वोल्टेज विशेष रूप से परिभाषित वोल्टेज आपूर्ति है। प्रत्येक माइक्रोप्रोसेसर में कोर वोल्टेज की एक विशिष्ट श्रेणी होती है, यह दर्शाता है कि कोर वोल्टेज की सीमा निर्माता या माइक्रोप्रोसेसर के प्रकार के साथ भिन्न हो सकती है, जिसका अर्थ है कि निर्माता परिभाषित कोर वोल्टेज की सीमा के भीतर किसी भी वोल्टेज का उपयोग करने के लिए प्रोसेसर को कॉन्फ़िगर कर सकता है।

पावर फैक्टर नियंत्रण बनाम वोल्टेज नियंत्रण

एक सर्किट में उत्पादन अवशोषण और प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह को नियंत्रित करके वोल्टेज स्तर को नियंत्रित किया जा सकता है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति के स्रोत या सिंक के रूप में वोल्टेज खोज को नियंत्रित करने के विभिन्न उपकरण या विधियां जैसे

पावर फैक्टर नियंत्रण वितरण प्रणाली की दक्षता में सुधार, पावर फैक्टर लोड बढ़ाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। पावर फैक्टर कंट्रोल के लिए इंडक्टर्स, कैपेसिटर, रेक्टिफायर आदि का इस्तेमाल किया जा सकता है।

पावर फैक्टर नियंत्रण के लिए उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट उपकरण हैं। वे हैं:

  • स्टेटिक कैपेसिटर,
  • तुल्यकालिक संघनित्र,
  • चरण प्रवर्तक।

पावर लॉस बनाम वोल्टेज ड्रॉप

वोल्टेज ड्रॉप एक सर्किट में विद्युत क्षमता में गिरावट या कमी है, जबकि बिजली की हानि विद्युत ऊर्जा का अपव्यय है।

वोल्टेज ड्रॉप एक सर्किट में आम तौर पर एक कंडक्टर के माध्यम से वर्तमान प्रवाह के प्रतिरोध के कारण होता है, या तार किसी भी लंबाई या तार के आकार का होता है जिसमें कुछ प्रतिरोध होता है। और तार के माध्यम से चलने वाली धारा वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनती है क्योंकि तार की लंबाई बढ़ती है, प्रतिरोध बढ़ता है, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट में काफी वोल्टेज ड्रॉप होता है। उसी समय, सर्किट में किसी भी विफलता या समग्र सर्किट की कम दक्षता के कारण बिजली की हानि हो सकती है। बिजली की हानि आमतौर पर शॉर्ट सर्किट, कैस्केडिंग विफलता, फ्यूज, शोर, अवांछित बिजली अपव्यय आदि के कारण होती है।

एक सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप समग्र सर्किट के प्रतिबाधा के मूल्य से निर्धारित किया जा सकता है। उसी समय, सर्किट में बिजली के नुकसान को सर्किट के इनपुट और आउटपुट पावर में अंतर से निर्धारित किया जा सकता है।

जैसे-जैसे वोल्टेज बढ़ता है, सर्किट के माध्यम से सभी करंट बढ़ता है, जिससे सर्किट के किसी भी घटक या तार में अधिक बिजली की हानि हो सकती है।

पावर बनाम वोल्टेज
छवि क्रेडिट: "उच्च वोल्टेज" by एलेफ्लोरियो के तहत लाइसेंस प्राप्त है सीसी द्वारा एसए 2.0

पावर डीबी बनाम वोल्टेज डीबी

वोल्टेज या बिजली लाभ, या इलेक्ट्रॉनिक में किसी भी लाभ को डीबी में परिभाषित किया जा सकता है।

डीबी (मतलब डेसिबल) के संदर्भ में वोल्टेज लाभ को डेसिबल में इनपुट वोल्टेज स्तर (या आउटपुट इलेक्ट्रिक संभावित स्तर) में डेसिबल में आउटपुट वोल्टेज स्तर (या इनपुट इलेक्ट्रिक संभावित स्तर) के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। 

मान आउटपुट वोल्टेज Vout के इनपुट वोल्टेज VIN के अनुपात के मानक लॉग के 20 गुना के बराबर भी है।

डीबी = 20 लॉग10 वीओ/वीआई

जहां Vo आउटपुट वोल्टेज है और vi इनपुट वोल्टेज है

डीबी में एक शक्ति लाभ को डेसिबल में सर्किट के आउटपुट में उत्पन्न शक्ति और डेसिबल में सर्किट में इनपुट पावर के बीच अंतर के रूप में वर्णित किया जा सकता है।

पावर गेन का मान सर्किट के आउटपुट पर सर्किट के इनपुट पावर से उत्पन्न पावर के अनुपात के सामान्य लॉगरिदम के 10 गुना के बराबर है।

डीबी = 10 लॉग10 पीओ/पीआई

जहां Po सर्किट के आउटपुट पर उत्पन्न होने वाली बिजली है।

और पाई सर्किट की इनपुट शक्ति है।

पावर गेन बनाम वोल्टेज गेन

कभी-कभी, इनपुट पावर और आउटपुट पावर के संदर्भ में पावर गेन स्पष्ट नहीं हो सकता है।

RSI सत्ता हासिल एक सर्किट के सर्किट पर लागू इनपुट पावर के लिए उत्पन्न आउटपुट पावर के अनुपात के रूप में वर्णित किया जा सकता है। वोल्टेज बढ़ना सर्किट में उत्पादित आउटपुट वोल्टेज के अनुपात को सर्किट पर लागू इनपुट वोल्टेज के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

पावर एम्पलीफायर बनाम वोल्टेज एम्पलीफायर

एम्पलीफायर एक उपकरण है जिसका उपयोग सिग्नल की समग्र शक्ति को बढ़ाने या बढ़ाने के लिए किया जाता है।

A वोल्टेज एम्पलीफायर एम्पलीफायर के आउटपुट पर वोल्टेज स्तर (या विद्युत संभावित स्तर) को ऊपर उठाने के लिए उपयोग किया जाता है। इसे स्मॉल-सिग्नल एम्प्लीफायर के नाम से भी जाना जाता है। इस एम्पलीफायर में प्रयुक्त कपलिंग RC कपलिंग है। जबकि एम्पलीफायर के आउटपुट पर पावर स्तर को बढ़ाने के लिए एक पावर एम्पलीफायर का उपयोग किया जाता है, इस एम्पलीफायर को एक बड़े सिग्नल एम्पलीफायर के रूप में भी पहचाना जाता है। इस एम्पलीफायर में प्रयुक्त कपलिंग ट्रांसफॉर्मर कपलिंग है।

के इनपुट सिग्नल का परिमाण शक्ति एम्पलीफायर वोल्टेज एम्पलीफायर के इनपुट सिग्नल की तुलना में तुलनात्मक रूप से अधिक व्यापक है। किसी भी पावर एम्पलीफायर के बीटा का मान वोल्टेज एम्पलीफायर की तुलना में बहुत अधिक होता है। एक शक्ति एम्पलीफायर पर गर्मी का अपव्यय वोल्टेज एम्पलीफायर की तुलना में अधिक होता है। पावर एम्पलीफायर की तुलना में वोल्टेज एम्पलीफायर के लिए लोड प्रतिबाधा अपेक्षाकृत अधिक है।

पावर कंडीशनर बनाम वोल्टेज नियामक

पावर कंडीशनर एक ऐसा उपकरण है जो डिवाइस को पावर सर्ज या स्पाइक्स से बचाता है।

A पावर कंडीशनर मुख्य रूप से बिजली की गुणवत्ता में सुधार के लिए उपयोग किया जाता है जो लोड उपकरणों को वितरित करने वाला है। आमतौर पर, एक पावर कंडीशनर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस (EMI) और रेडियो फ़्रीक्वेंसी इंटरफेरेंस (RFI) फ़िल्टरिंग के साथ भी आता है।

फ़ाइल: फीडबैक ऑप-एम्प वोल्टेज एम्पलीफायर। पीएनजी
छवि क्रेडिट: काढ़ा ओहरप्रतिक्रिया सेशन-amp वोल्टेज एम्पलीफायरCC0 1.0

RSI वोल्टेज रेगुलेटर एक उपकरण है जिसका उपयोग वोल्टेज को स्थिर मान पर या पूर्वनिर्धारित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए किया जाता है। कम वोल्टेज या अधिक वोल्टेज इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के प्रदर्शन या स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकता है।

कुछ मामलों में, एक पावर कंडीशनर को अन्य सर्किट के साथ वोल्टेज नियामक के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है जो बिजली की गुणवत्ता में सुधार के लिए कम से कम एक अन्य कार्य करता है, जैसे शोर अलगाव, पावर फैक्टर सुधार, क्षणिक आवेग संरक्षण इत्यादि।

300px वोल्टेज रेगुलेटर फ़ोल्डबैक.svg
छवि क्रेडिट: नानीतेवोल्टेज नियामक फोल्डबैकCC0 1.0

डायनेमिक पावर बनाम वोल्टेज

सीएमओएस सर्किट की कुल बिजली अपव्यय गतिशील और स्थिर या रिसाव बिजली अपव्यय का योग है।

डायनेमिक पावर को सीएमओएस सर्किट के कुल बिजली अपव्यय के घटक के रूप में संदर्भित किया जाता है जब सीएमओएस सर्किट अपनी तर्क स्थिति को एक तर्क से दूसरे तर्क में बदलता है। गतिशील शक्ति आपूर्ति वोल्टेज स्विचिंग आवृत्ति और ट्रांजिस्टर के आउटपुट लोड का कार्य है।

आपूर्ति वोल्टेज के संबंध में गतिशील बिजली अपव्यय को परिभाषित किया जा सकता है 

पी = सीवी2

जहां वी आपूर्ति वोल्टेज है और एफ स्विचिंग आवृत्ति है।

और आपूर्ति वोल्टेज कम हो जाती है गतिशील शक्ति भी घट जाती है।

विद्युत शक्ति बनाम वोल्टेज

विद्युत शक्ति को ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो प्रति यूनिट समय में नष्ट या उत्पादित होती है। शक्ति का मापने वाला घटक वाट है।

RSI विद्युत शक्ति एक सर्किट के सर्किट के माध्यम से वोल्टेज (या विद्युत संभावित ऊर्जा) और वर्तमान के उत्पाद के रूप में वर्णित किया जा सकता है। एक बिजली मीटर का उपयोग करके एक सर्किट के माध्यम से शक्ति को मापा जा सकता है।

वोल्टेज दो बिंदुओं के बीच संभावित गिरावट के रूप में वर्णित किया जा सकता है। वोल्टेज मापने की इकाई वोल्ट है। वोल्टेज को वोल्ट और चार्ज के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। एक सर्किट के वोल्टेज को वोल्टमीटर द्वारा मापा जा सकता है।

रिसाव पावर बनाम वोल्टेज

रिसाव शक्ति लागू वोल्टेज थ्रेशोल्ड वोल्टेज और ट्रांजिस्टर के आकार का एक कार्य है। कम ऑपरेटिंग वोल्टेज से रिसाव की शक्ति को कम किया जा सकता है।

सीएमओएस में रिसाव शक्ति, बिजली की खपत तब होती है जब ट्रांजिस्टर सब-थ्रेशोल्ड क्षेत्र में होता है, जिसका अर्थ है सबथ्रेशोल्ड करंट (ट्रांजिस्टर के सबथ्रेशोल्ड के दौरान स्रोत और ड्रेन के बीच करंट) द्वारा बिजली की खपत और सीएमओएस ट्रांजिस्टर में रिवर्स बायस डायोड को लीकेज पावर के रूप में जाना जाता है। रिसाव शक्ति की भिन्नता पर निर्भर कर सकती है ट्रांजिस्टर सीमा वोल्टेज। लीकेज पावर थ्रेशोल्ड चैनल में अवांछित लीकेज करंट का परिणाम है जब ट्रांजिस्टर काम नहीं कर रहा होता है।

मोटर पावर बनाम वोल्टेज

एक इलेक्ट्रिक मोटर एक ऐसी मशीन है जो ऊर्जा के यांत्रिक प्रारूप के भीतर ऊर्जा के विद्युत प्रारूप को परिवर्तित या परिवर्तित करती है।

एक मोटर की शक्ति को प्रति यूनिट समय ऊर्जा उत्पादन के लिए संरक्षण की दर के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

बिजली और वोल्टेज के बीच संबंध को तात्कालिक वोल्टेज के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया जा सकता है और मोटर शक्ति स्थिर होने पर तात्कालिक धारा तात्कालिक शक्ति के बराबर होती है। फिर भी, जब वोल्टेज कम हो जाता है, तो मोटर पर करंट बढ़ जाता है, और जब वोल्टेज बढ़ जाता है, तो मोटर द्वारा खींची गई धारा या मोटर द्वारा उत्पन्न गर्मी कम हो जाती है। फिर भी, उच्च वोल्टेज मोटर के चुंबकीय घटक को संतृप्त कर सकता है।

ई-ट्वो इलेक्ट्रिक मोटर
छवि क्रेडिट: "ई-ट्वो इलेक्ट्रिक मोटर" by कास्पर्सदंबिस के तहत लाइसेंस प्राप्त है सीसी द्वारा 2.0

जब वोल्टेज और करंट के बीच एक चरण अंतर होता है, तो मोटर की शक्ति को करंट और वोल्टेज के साथ पावर फैक्टर के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया जाता है।

जब तक मोटर बिजली की आपूर्ति से पर्याप्त धारा खींचती है, उतनी ही मात्रा में बिजली उत्पन्न होगी, विभिन्न वोल्टेज के साथ जिसका अर्थ है उच्च वोल्टेज के साथ, इसका मतलब यह नहीं है कि मोटर अधिक बिजली उत्पन्न करेगा।

आरएफ पावर बनाम वोल्टेज

RF power,रेडियो फ्रीक्वेंसी पावर के लिए खड़ा है। रेडियो-आवृत्ति एसी करंट या किसी विद्युत, चुंबकीय या विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के वोल्टेज की उच्च दोलन दर है।

एक रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) पावर एम्पलीफायर एक प्रकार का एम्पलीफायर है जो एक हाई-पावर रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल के भीतर कम-पावर रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल को बदलता या संशोधित करता है। 

आमतौर पर, ट्रांसमीटर के एंटीना में एक RF पावर एम्पलीफायर का उपयोग किया जाता है। रेडियो-आवृत्ति (या आरएफ) शक्ति या आरएफ शक्ति एक सामान्य अर्थ में डीबीएम में वर्णित है (डीबीएम रेडियो और माइक्रोवेव इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग की जाने वाली शक्ति की एक लघुगणक इकाई है) निर्धारित प्रतिबाधा के लिए वोल्टेज के साथ।

इलेक्ट्रॉनिक्स में, बिजली को mW में मापा जाता है और इसे वोल्टेज ड्रॉप की मदद से परिभाषित किया जा सकता है मुक़ाबला आरएफ सर्किट में आरएफ सर्किट शक्ति के रूप में परिभाषित किया जा सकता है

पी = वीएक्सवी / जेड

जहां पी शक्ति है, वी वोल्टेज है, और जेड प्रतिबाधा है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति बनाम वोल्टेज

के माध्यम से शक्ति त्रिकोण, स्पष्ट शक्ति, वास्तविक शक्ति और प्रतिक्रियाशील शक्ति के बीच संबंध को परिभाषित किया जा सकता है।

आइए प्रतिक्रियाशील शक्ति और वोल्टेज के बीच संबंध को परिभाषित करें। एकल चरण में एसी सर्किट प्रतिबाधा Z के भार के साथ, तात्कालिक धारा और वोल्टेज को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है

मैं - पाप भार

जहां I = V/Z

अब लोड को दी गई तात्कालिक शक्ति को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है

पी = iv = 2VIsinωtsin(ωt-θ)

उपरोक्त समीकरण में, वर्तमान I पाप थीटा का चतुर्भुज घटक शून्य औसत मान के साथ स्वामी को आवृत्ति 2\omega की दोलन शक्ति का घटक है। शक्ति के इस घटक को प्रतिक्रियाशील शक्ति के रूप में जाना जाता है।

प्रतिक्रियाशील ऊर्जा स्रोत और भार के प्रतिक्रियाशील भाग के बीच ऊर्जा विनिमय के माप के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति को स्रोत और भार के बीच आगे और पीछे स्थानांतरित किया जाता है, जो स्रोत और भार के बीच एक दोषरहित इंटरचेंज का प्रतिनिधित्व करता है; प्रतिरोधक भार के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति शून्य है, जबकि कैपेसिटिव लोड के लिए शून्य से कम और आगमनात्मक भार के लिए शून्य से अधिक महत्वपूर्ण है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति को Q द्वारा निरूपित किया जाता है, और प्रतिक्रियाशील शक्ति की इकाई वोल्ट-एम्पीयर प्रतिक्रियाशील होती है।

आम तौर पर, प्रतिक्रियाशील शक्ति में वृद्धि के साथ वोल्टेज बढ़ता है, जबकि प्रतिक्रियाशील शक्ति में कमी के साथ वोल्टेज घटता है, कौन सा प्राथमिक वोल्टेज प्रतिक्रियाशील शक्ति के सीधे आनुपातिक है, डब्ल्यूमुर्गी की प्रतिक्रियाशील शक्ति स्थिर होती है, वोल्टेज गिरता है जिससे बिजली की आपूर्ति को बनाए रखने के लिए करंट बढ़ता है, जिसके परिणामस्वरूप कोई भी प्रणाली अधिक प्रतिक्रियाशील शक्ति की खपत करती है जिसके परिणामस्वरूप वोल्टेज और गिर जाता है।

एक एसी सर्किट में, प्रतिक्रियाशील शक्ति के उत्पादन और अवशोषण को बनाए रखते हुए वोल्टेज को नियंत्रित किया जाता है।

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