धाराओं की प्रतिध्वनि

एक प्रत्यावर्ती धारा परिपथ में एक संधारित्र और एक प्रारंभ करनेवाला का समानांतर कनेक्शन

श्रृंखला में घटना पर विचार करें प्रत्यावर्ती धाराएक जनरेटर, कैपेसिटर और प्रारंभ करनेवाला समानांतर में जुड़ा हुआ है। मान लें कि सर्किट में कोई सक्रिय प्रतिरोध नहीं है।

जाहिर है, ऐसे सर्किट में किसी भी समय कॉइल और कैपेसिटर दोनों का वोल्टेज जेनरेटर द्वारा विकसित वोल्टेज के बराबर होता है।

एक सर्किट में कुल धारा में इसकी शाखाओं में धाराएँ होती हैं। आगमनात्मक शाखा में धारा अवधि के एक चौथाई चरण में वोल्टेज से पीछे हो जाती है, और कैपेसिटिव शाखा में धारा इसे अवधि के उसी चौथाई तक ले जाती है। इसलिए, किसी भी समय शाखाओं में धाराएं एक-दूसरे के सापेक्ष आधे समय में चरणबद्ध हो जाती हैं, अर्थात वे एंटीफेज में होती हैं। इस प्रकार, किसी भी समय शाखाओं में धाराएँ एक दूसरे की ओर निर्देशित होती हैं, और परिपथ के अशाखित भाग में कुल धारा उनके अंतर के बराबर होती है।

यह हमें समानता I = IL -अभिन्न परिपथ लिखने का अधिकार देता है

जहां मैं- सर्किट में कुल वर्तमान का प्रभावी मूल्य, आई एल और एकीकृत सर्किट - शाखाओं में धाराओं के प्रभावी मूल्य।

शाखाओं में वर्तमान के प्रभावी मूल्यों को निर्धारित करने के लिए ओम के नियम का उपयोग करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

आईएल = यू / एक्सएल और एज़ डिग्री सेल्सियस = यू / एक्ससी

यदि सर्किट में आगमनात्मक प्रतिरोध का प्रभुत्व है, अर्थात। एक्सएल अधिक ▼ एक्ससी, कॉइल में करंट कैपेसिटर में करंट से कम है; इसलिए सर्किट के अनब्रंचेड सेक्शन में करंट प्रकृति में कैपेसिटिव होता है और जनरेटर के लिए सर्किट कैपेसिटिव होगा। इसके विपरीत, एक्सएल से अधिक एक्ससी के साथ, संधारित्र में वर्तमान कॉइल में वर्तमान से कम है; इसलिए सर्किट के अनब्रंचेड सेक्शन में करंट इंडक्टिव है, और जनरेटर के लिए सर्किट पूरी तरह से इंडक्टिव होगा।

यह नहीं भूलना चाहिए कि दोनों ही मामलों में भार प्रतिक्रियाशील है, अर्थात सर्किट जनरेटर की शक्ति का उपभोग नहीं करता है।

धाराओं की प्रतिध्वनि

आइए अब उस मामले पर विचार करें जब समानांतर में जुड़े संधारित्र और कुंडल उनकी प्रतिक्रिया में बराबर हो गए, अर्थात। एक्सएल = एक्स डिग्री सेल्सियस।

यदि, पहले की तरह, हम मानते हैं कि कॉइल और कैपेसिटर का कोई सक्रिय प्रतिरोध नहीं है, तो यदि उनकी प्रतिक्रियाएँ बराबर हैं (YL = Y° C) सर्किट के अनब्रंच वाले हिस्से में कुल करंट शून्य होगा, जबकि शाखाओं में बराबर धाराएँ अधिकतम परिमाण के साथ प्रवाहित होंगी। इस मामले में, अनुनाद धाराओं की घटना सर्किट में होती है।

वर्तमान अनुनाद पर, प्रत्येक शाखा में धाराओं के प्रभावी मान, अनुपात IL = U / XL और Аz° С = U / XC द्वारा निर्धारित एक दूसरे के बराबर होंगे, ताकि XL = XC।

हम जिस नतीजे पर पहुंचे, वह पहली नज़र में अजीब लग सकता है। वास्तव में, जनरेटर दो प्रतिरोधों से भरा होता है और सर्किट के असंबद्ध भाग में कोई करंट नहीं होता है, जबकि बराबर और, इसके अलावा, प्रतिरोधों में सबसे बड़ी धाराएँ स्वयं प्रवाहित होती हैं।

यह कॉइल के चुंबकीय क्षेत्र के व्यवहार से समझाया गया है और एक संधारित्र का विद्युत क्षेत्र… धाराओं की प्रतिध्वनि पर, जैसा कि वोल्टेज अनुनादकॉइल के क्षेत्र और कैपेसिटर के क्षेत्र के बीच ऊर्जा में उतार-चढ़ाव होता है। जनरेटर, सर्किट में ऊर्जा का संचार करने के बाद, अलग-थलग प्रतीत होता है। इसे पूरी तरह से बंद किया जा सकता है और सर्किट के शाखित हिस्से में करंट को जनरेटर के बिना उस ऊर्जा द्वारा बनाए रखा जाएगा जिसे सर्किट शुरू में स्टोर करता है। साथ ही, सर्किट टर्मिनलों पर वोल्टेज ठीक वैसा ही रहेगा जैसा जनरेटर द्वारा विकसित किया गया था।

इस प्रकार, जब प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र समानांतर में जुड़े होते हैं, तो हमें एक थरथरानवाला सर्किट प्राप्त होता है जो केवल ऊपर वर्णित एक से भिन्न होता है जिसमें दोलन पैदा करने वाला जनरेटर सीधे सर्किट से जुड़ा नहीं होता है और सर्किट बंद होता है। धाराओं के अनुनाद पर सर्किट में धाराओं, वोल्टेज और शक्ति का ग्राफ: ए - सक्रिय प्रतिरोध शून्य के बराबर है, सर्किट ऊर्जा का उपभोग नहीं करता है; बी - सर्किट में एक सक्रिय प्रतिरोध है, सर्किट के अनब्रंचेड हिस्से में एक करंट दिखाई दिया है, सर्किट ऊर्जा की खपत करता है

एल, सी और ई, जिस पर वर्तमान अनुनाद होता है, निर्धारित किया जाता है, जैसा कि वोल्टेज प्रतिध्वनि में होता है (यदि हम सर्किट के सक्रिय प्रतिरोध की उपेक्षा करते हैं), समानता द्वारा:

ωL = 1 / ω° सी

इसलिए:

एरेस = 1 / 2π√एलसी

एलआरएस = 1 / ω2C

टुकड़ा = 1 / ω2L

इन तीन मात्राओं में से किसी को बदलकर, समानता Xl = X°C हासिल की जा सकती है, यानी सर्किट को दोलन सर्किट में बदल दें।

तो, हमारे पास एक बंद दोलन सर्किट है जिसमें हम विद्युत दोलनों को प्रेरित कर सकते हैं, अर्थात प्रत्यावर्ती धारा। और अगर यह सक्रिय प्रतिरोध के लिए नहीं होता, जो प्रत्येक दोलनशील सर्किट के पास होता है, तो इसमें एक प्रत्यावर्ती धारा लगातार मौजूद हो सकती है।सक्रिय प्रतिरोध की उपस्थिति इस तथ्य की ओर ले जाती है कि सर्किट में दोलन धीरे-धीरे मर जाते हैं, और उन्हें बनाए रखने के लिए एक ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता होती है - एक अल्टरनेटर।

गैर-साइनसॉइडल वर्तमान सर्किट में, विभिन्न हार्मोनिक घटकों के लिए गुंजयमान मोड संभव हैं।

गुंजयमान धाराएँ व्यवहार में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं। वर्तमान अनुनाद की घटना का उपयोग बैंडपास फिल्टर में एक विद्युत "क्लैंप" के रूप में किया जाता है जो एक निश्चित आवृत्ति में देरी करता है। चूंकि आवृत्ति f पर एक महत्वपूर्ण वर्तमान प्रतिरोध है, आवृत्ति f पर सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप अधिकतम होगा। लूप की इस संपत्ति को चयनात्मकता कहा जाता है, इसका उपयोग रेडियो रिसीवर में किसी विशेष रेडियो स्टेशन के सिग्नल को अलग करने के लिए किया जाता है। धाराओं के गुंजयमान मोड में संचालित एक दोलन सर्किट मुख्य घटकों में से एक है इलेक्ट्रॉनिक जनरेटर.