एसी प्रारंभ करनेवाला
एक प्रारंभ करनेवाला वाले सर्किट पर विचार करें और मान लें कि कॉइल वायर सहित सर्किट का प्रतिरोध इतना छोटा है कि इसे उपेक्षित किया जा सकता है। इस मामले में, कॉइल को डायरेक्ट करंट के स्रोत से जोड़ने से शॉर्ट सर्किट हो जाएगा, जिसमें, जैसा कि ज्ञात है, सर्किट में करंट बहुत बड़ा होगा।
जब कॉइल एसी स्रोत से जुड़ा होता है तो स्थिति अलग होती है। ऐसे में शॉर्ट सर्किट नहीं होता है। यह दर्शाता है कि। एक प्रारंभ करनेवाला इसके माध्यम से गुजरने वाली प्रत्यावर्ती धारा का क्या विरोध करता है।
इस प्रतिरोध का सार क्या है और यह कैसे वातानुकूलित है?
इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, याद रखें स्व-प्रेरण की घटना... कॉइल में करंट में किसी भी तरह के बदलाव से उसमें सेल्फ-इंडक्शन का EMF दिखाई देता है, जो करंट में बदलाव को रोकता है। स्व-प्रेरण के ईएमएफ का मूल्य सीधे आनुपातिक है कॉइल का इंडक्शन वैल्यू और इसमें करंट के परिवर्तन की दर। लेकिन फिर प्रत्यावर्ती धारा निरंतर परिवर्तन स्व-प्रेरण के लिए विद्युत चुम्बकीय विकिरण जो कुंडली में लगातार दिखाई देता है, प्रत्यावर्ती धारा के लिए प्रतिरोध पैदा करता है।
में होने वाली प्रक्रियाओं को समझने के लिए वैकल्पिक वर्तमान सर्किट प्रारंभ करनेवाला के साथ, ग्राफ देखें।चित्रा 1 घुमावदार रेखाएं दिखाता है जो क्रमशः सर्किट में निशान, कॉइल में वोल्टेज और उसमें होने वाली आत्म-प्रेरण की ईएमएफ को दर्शाता है। आइए सुनिश्चित करें कि आकृति में किए गए निर्माण सही हैं।
प्रारंभ करनेवाला के साथ एसी सर्किट
क्षण t = 0 से, अर्थात्, वर्तमान के अवलोकन के प्रारंभिक क्षण से, यह तेजी से बढ़ने लगता है, लेकिन जैसे-जैसे यह अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंचता है, वर्तमान की वृद्धि की दर कम हो जाती है। जिस क्षण करंट अपने अधिकतम मूल्य पर पहुंच गया, उसके परिवर्तन की दर क्षण भर के लिए शून्य हो गई, अर्थात वर्तमान परिवर्तन रुक गया। फिर शुरुआत में करंट धीरे-धीरे शुरू हुआ और फिर तेजी से कम हुआ, और अवधि की दूसरी तिमाही के बाद यह शून्य हो गया। अवधि के इस तिमाही के दौरान वर्तमान के परिवर्तन की दर, बुलेट से बढ़ती हुई, उच्चतम मान तक पहुंच जाती है जब वर्तमान शून्य के बराबर हो जाता है।
चित्रा 2. समय के साथ वर्तमान में परिवर्तन की प्रकृति, वर्तमान के परिमाण पर निर्भर करती है
चित्रा 2 में निर्माण से, यह देखा जा सकता है कि जब वर्तमान वक्र समय अक्ष के माध्यम से गुजरता है, तो उसी समय अवधि की तुलना में कम समय अवधि टी में वर्तमान बढ़ता है जब वर्तमान वक्र अपने चरम पर पहुंचता है।
इसलिए, सर्किट में करंट की दिशा की परवाह किए बिना, करंट बढ़ने की दर घट जाती है और करंट कम हो जाता है।
यह स्पष्ट है कि कॉइल में सेल्फ-इंडक्शन का ईएमएफ सबसे बड़ा होना चाहिए जब करंट के परिवर्तन की दर सबसे बड़ी हो, और जब इसका परिवर्तन बंद हो जाए तो यह घटकर शून्य हो जाए। वास्तव में, ग्राफ पर, अवधि की पहली तिमाही में स्व-प्रेरण ईएल का ईएमएफ वक्र, अधिकतम मूल्य से शुरू होकर शून्य तक गिर गया (चित्र 1 देखें)।
अवधि की अगली तिमाही के दौरान, अधिकतम मूल्य से धारा घटकर शून्य हो जाती है, लेकिन इसके परिवर्तन की दर धीरे-धीरे बढ़ती है और उस समय सबसे बड़ी होती है जब धारा शून्य के बराबर होती है। तदनुसार, अवधि के इस तिमाही के दौरान आत्म-प्रेरण का ईएमएफ, कॉइल में फिर से दिखाई देता है, धीरे-धीरे बढ़ता है और अधिकतम हो जाता है जब तक कि वर्तमान शून्य के बराबर न हो जाए।
हालाँकि, स्व-प्रेरण ईएमएफ की दिशा विपरीत दिशा में बदल गई, क्योंकि अवधि की पहली तिमाही में वर्तमान में वृद्धि को दूसरी तिमाही में इसकी कमी से बदल दिया गया था।
अधिष्ठापन के साथ सर्किट
स्व-प्रेरण के EMF के वक्र के निर्माण को जारी रखते हुए, हम आश्वस्त हैं कि कॉइल में करंट के परिवर्तन की अवधि के दौरान और इसमें स्व-प्रेरण की EMF इसके परिवर्तन की पूरी अवधि पूरी कर लेगी। इसकी दिशा निर्धारित है लेनज़ का नियम: वर्तमान में वृद्धि के साथ, स्व-प्रेरण का ईएमएफ वर्तमान (अवधि की पहली और तीसरी तिमाही) के खिलाफ निर्देशित किया जाएगा, और वर्तमान में कमी के साथ, इसके विपरीत, यह दिशा में इसके साथ मेल खाता है ( अवधि की दूसरी और चौथी तिमाही)।
इसलिए, प्रत्यावर्ती धारा के कारण होने वाला स्व-प्रेरण का EMF ही इसे बढ़ने से रोकता है, और, इसके विपरीत, यह अवरोही होने पर इसे बनाए रखता है।
आइए अब हम कॉइल वोल्टेज ग्राफ की ओर मुड़ें (चित्र 1 देखें)। इस ग्राफ में, कॉइल टर्मिनल वोल्टेज की साइन लहर को स्व-अधिष्ठापन ईएमएफ की साइन लहर के बराबर और विपरीत दिखाया गया है। इसलिए, किसी भी समय कॉइल के टर्मिनलों पर वोल्टेज इसमें उत्पन्न होने वाले स्व-प्रेरण के EMF के बराबर और विपरीत होता है। यह वोल्टेज एक अल्टरनेटर द्वारा बनाया जाता है और ईएमएफ सेल्फ-इंडक्शन सर्किट में कार्रवाई को बुझाने के लिए जाता है।
इसलिए, एक एसी सर्किट से जुड़े एक प्रारंभ करनेवाला में, प्रतिरोध प्रवाहित होने पर प्रतिरोध बनाया जाता है। लेकिन चूंकि इस तरह के प्रतिरोध अंततः कुंडली के अधिष्ठापन को प्रेरित करते हैं, तो इसे आगमनात्मक प्रतिरोध कहा जाता है।
आगमनात्मक प्रतिरोध को एक्सएल द्वारा निरूपित किया जाता है और ओम में प्रतिरोध के रूप में मापा जाता है।
सर्किट का आगमनात्मक प्रतिरोध जितना अधिक होगा, उतना ही अधिक होगा वर्तमान स्रोत आवृत्तिसर्किट आपूर्ति और अधिक सर्किट अधिष्ठापन। इसलिए, एक सर्किट का आगमनात्मक प्रतिरोध वर्तमान की आवृत्ति और सर्किट के अधिष्ठापन के सीधे आनुपातिक है; सूत्र एक्सएल = ωL द्वारा निर्धारित किया जाता है, जहां ω - उत्पाद 2πe द्वारा निर्धारित परिपत्र आवृत्ति ... - एन में सर्किट अधिष्ठापन।
ओम कानून आगमनात्मक प्रतिरोध ध्वनि वाले एसी सर्किट के लिए इस प्रकार: वर्तमान की मात्रा सीधे वोल्टेज के समानुपाती होती है और एनएसआई के आगमनात्मक प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है, अर्थात। मैं = यू / एक्सएल, जहां मैं और यू प्रभावी वर्तमान और वोल्टेज मान हैं, और एक्सएल सर्किट का आगमनात्मक प्रतिरोध है।
कॉइल में करंट के बदलाव के ग्राफ को ध्यान में रखते हुए। स्व-प्रेरण और इसके टर्मिनलों पर वोल्टेज का EMF, हमने इस तथ्य पर ध्यान दिया कि उनमें परिवर्तन vमान समय के साथ मेल नहीं खाते। दूसरे शब्दों में, विचाराधीन सर्किट के लिए वर्तमान, वोल्टेज और स्व-प्रेरण EMF साइनसॉइड एक दूसरे के सापेक्ष समय-स्थानांतरित हो गए। एसी तकनीक में, इस घटना को आमतौर पर फेज शिफ्ट कहा जाता है।
यदि दो चर राशियाँ एक ही कानून के अनुसार (हमारे मामले में साइनसोइडल) समान अवधियों के साथ बदलती हैं, एक साथ आगे और पीछे दोनों दिशाओं में अपने अधिकतम मूल्य तक पहुँचती हैं, और साथ ही साथ शून्य तक घट जाती हैं, तो ऐसी चर मात्राओं में समान चरण होते हैं या, जैसा कि वे कहते हैं, चरण में मिलान करें।
एक उदाहरण के रूप में, चित्रा 3 चरण-मिलान वर्तमान और वोल्टेज घटता दिखाता है। हम हमेशा एसी सर्किट में ऐसे चरण मिलान का निरीक्षण करते हैं जिसमें केवल सक्रिय प्रतिरोध होता है।
मामले में जहां सर्किट में आगमनात्मक प्रतिरोध, वर्तमान और वोल्टेज चरण होते हैं, जैसा कि अंजीर में देखा गया है। 1 मेल नहीं खाता है, अर्थात इन चरों के बीच एक चरण परिवर्तन होता है। इस मामले में वर्तमान वक्र अवधि के एक चौथाई तक वोल्टेज वक्र से पिछड़ता हुआ प्रतीत होता है।
इसलिए, जब एक प्रारंभ करनेवाला एक एसी सर्किट में शामिल होता है, तो सर्किट में वर्तमान और वोल्टेज के बीच एक चरण बदलाव होता है, और वर्तमान अवधि के एक चौथाई द्वारा चरण में वोल्टेज से पीछे हो जाता है ... इसका मतलब है कि अधिकतम वर्तमान एक चौथाई होता है अधिकतम वोल्टेज तक पहुँचने के बाद की अवधि।
स्व-प्रेरण का EMF कॉइल के वोल्टेज के साथ एंटीपेज़ में है, जो वर्तमान में एक चौथाई अवधि से पिछड़ रहा है। इस मामले में, वर्तमान के परिवर्तन की अवधि, वोल्टेज, साथ ही EMF की स्व-प्रेरण नहीं बदलता है और सर्किट को खिलाने वाले जनरेटर के वोल्टेज के परिवर्तन की अवधि के बराबर रहता है। इन मूल्यों में परिवर्तन की साइनसोइडल प्रकृति भी संरक्षित है।
चित्रा 3. एक सक्रिय प्रतिरोध सर्किट में वर्तमान और वोल्टेज का चरण मिलान
आइए अब हम सक्रिय प्रतिरोध वाले अल्टरनेटर लोड और इसके आगमनात्मक प्रतिरोध वाले लोड के बीच के अंतर को समझते हैं।
जब एक एसी सर्किट में केवल एक सक्रिय प्रतिरोध होता है, तो वर्तमान स्रोत की ऊर्जा सक्रिय प्रतिरोध में अवशोषित हो जाती है, तार गरम करना.
जब सर्किट में सक्रिय प्रतिरोध नहीं होता है (हम आमतौर पर इसे शून्य मानते हैं), लेकिन केवल कॉइल के आगमनात्मक प्रतिरोध के होते हैं, तो वर्तमान स्रोत की ऊर्जा तारों को गर्म करने पर नहीं, बल्कि केवल आत्म-प्रेरण का ईएमएफ बनाने पर खर्च होती है। , अर्थात्, यह चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा बन जाती है ... प्रत्यावर्ती धारा, हालांकि, परिमाण और दिशा दोनों में लगातार बदल रही है, और इसलिए, चुंबकीय क्षेत्र कॉइल वर्तमान परिवर्तन के साथ समय में लगातार बदल रहा है। अवधि की पहली तिमाही के दौरान, जब धारा बढ़ रही होती है, तो परिपथ वर्तमान स्रोत से ऊर्जा प्राप्त करता है और इसे कुंडल के चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत करता है। लेकिन जैसे ही करंट अपनी अधिकतम सीमा तक पहुँचता है, घटने लगता है, इसे स्व-प्रेरण के ईएमएफ द्वारा कॉइल के चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत ऊर्जा की कीमत पर बनाए रखा जाता है।
इसलिए, वर्तमान स्रोत, अवधि की पहली तिमाही में अपनी कुछ ऊर्जा सर्किट को देता है, इसे दूसरी तिमाही में कॉइल से वापस प्राप्त करता है, जो एक प्रकार के वर्तमान स्रोत के रूप में कार्य करता है। दूसरे शब्दों में, एक एसी सर्किट जिसमें केवल आगमनात्मक प्रतिरोध होता है, ऊर्जा की खपत नहीं करता है: इस मामले में, स्रोत और सर्किट के बीच ऊर्जा में उतार-चढ़ाव होता है। सक्रिय प्रतिरोध, इसके विपरीत, वर्तमान स्रोत से उसमें स्थानांतरित सभी ऊर्जा को अवशोषित करता है।
एक प्रारंभ करनेवाला, एक ओमिक प्रतिरोध के विपरीत, एक एसी स्रोत के संबंध में निष्क्रिय कहा जाता है, अर्थात प्रतिक्रियाशील... इसलिए, कॉइल के आगमनात्मक प्रतिरोध को रिएक्शन भी कहा जाता है।
इंडक्शन वाले सर्किट को बंद करते समय करंट वृद्धि वक्र - विद्युत सर्किट में क्षणिक.
इससे पहले इस धागे पर: डमी के लिए बिजली / इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की बुनियादी बातों
दूसरे क्या पढ़ रहे हैं?
# 1 द्वारा पोस्ट किया गया: अलेक्जेंडर (4 मार्च, 2010 5:45 अपराह्न)
जनरेटर ईएमएफ के साथ चरण में वर्तमान है? और उसका मूल्य घटता है?
#2 ने लिखा: प्रशासक (7 मार्च, 2010 4:35 अपराह्न)
एक एसी सर्किट में केवल सक्रिय प्रतिरोध होता है, वर्तमान और वोल्टेज चरण मेल खाते हैं।
# 3 ने लिखा: सिकंदर (10 मार्च, 2010 09:37)
स्व-प्रेरण के EMF के बराबर और विपरीत वोल्टेज क्यों है, आखिरकार, उस समय जब स्व-प्रेरण का EMF अधिकतम होता है, जनरेटर का EMF शून्य के बराबर होता है और इस वोल्टेज को नहीं बना सकता है? (तनाव) कहाँ से आता है?
* केवल एक प्रारंभ करनेवाला वाले सर्किट में जिसका कोई सक्रिय प्रतिरोध नहीं है, क्या जनरेटर ईएमएफ (ईएमएफ जो फ्रेम की स्थिति पर निर्भर करता है (एक नियमित जनरेटर में), जनरेटर वोल्टेज नहीं) के साथ चरण में सर्किट के माध्यम से प्रवाहित होता है?