एसी सर्किट में सक्रिय प्रतिरोध और प्रारंभ करनेवाला

एसी सर्किट को ध्यान में रखते हुए जिसमें केवल आगमनात्मक प्रतिरोध होता है (लेख देखें «एक वैकल्पिक चालू सर्किट में प्रारंभ करनेवाला»), हमने माना कि इस सर्किट का सक्रिय प्रतिरोध शून्य है।

वास्तव में, कॉइल के तार और कनेक्टिंग वायर दोनों में एक छोटा लेकिन सक्रिय प्रतिरोध होता है, इसलिए सर्किट अनिवार्य रूप से वर्तमान स्रोत की ऊर्जा का उपभोग करता है।

इसलिए, बाहरी सर्किट के कुल प्रतिरोध का निर्धारण करते समय, इसके प्रतिक्रियाशील और सक्रिय प्रतिरोधों को जोड़ना आवश्यक है। लेकिन इन दो प्रतिरोधों को जोड़ना असंभव है जो प्रकृति में भिन्न हैं।

इस मामले में, प्रत्यावर्ती धारा के लिए सर्किट का प्रतिबाधा ज्यामितीय जोड़ द्वारा पाया जाता है।

एक समकोण त्रिभुज (चित्र 1 देखें) का निर्माण किया गया है, जिसका एक पक्ष आगमनात्मक प्रतिरोध का मान है, और दूसरा पक्ष सक्रिय प्रतिरोध का मान है। वांछित सर्किट प्रतिबाधा त्रिभुज के तीसरे पक्ष द्वारा निर्धारित की जाती है।

चित्रा 1. आगमनात्मक और सक्रिय प्रतिरोध वाले सर्किट के प्रतिबाधा का निर्धारण

सर्किट प्रतिबाधा को लैटिन अक्षर Z द्वारा निरूपित किया जाता है और इसे ओम में मापा जाता है। यह निर्माण से देखा जा सकता है कि कुल प्रतिरोध हमेशा आगमनात्मक और सक्रिय प्रतिरोध को अलग-अलग लेने से अधिक होता है।

कुल सर्किट प्रतिरोध के लिए बीजगणितीय अभिव्यक्ति है:

जहाँ Z — कुल प्रतिरोध, R — सक्रिय प्रतिरोध, XL — सर्किट का आगमनात्मक प्रतिरोध।

इसलिए, प्रत्यावर्ती धारा के लिए एक सर्किट का कुल प्रतिरोध, जिसमें सक्रिय और आगमनात्मक प्रतिरोध शामिल हैं, इस सर्किट के सक्रिय और आगमनात्मक प्रतिरोध के वर्गों के योग के वर्गमूल के बराबर है।

ओम कानून चूँकि इस तरह के सर्किट को सूत्र I = U / Z द्वारा व्यक्त किया जाता है, जहाँ Z सर्किट का कुल प्रतिरोध है।

आइए अब विश्लेषण करें कि वोल्टेज क्या होगा यदि सर्किट, वर्तमान और अधिष्ठापन के बीच चरण बदलाव के अलावा, एक अपेक्षाकृत बड़ा सक्रिय प्रतिरोध भी है। व्यवहार में, ऐसा सर्किट हो सकता है, उदाहरण के लिए, एक पतली तार (उच्च आवृत्ति चोक) द्वारा लोहे के कोर प्रारंभ करनेवाला घाव वाला एक सर्किट।

इस मामले में, वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण बदलाव अब एक चौथाई अवधि नहीं होगा (जैसा कि यह केवल आगमनात्मक प्रतिरोध वाले सर्किट में था), लेकिन बहुत कम; और प्रतिरोध जितना अधिक होगा, चरण बदलाव उतना ही कम होगा।

चित्रा 2. आर और एल युक्त सर्किट में वर्तमान और वोल्टेज।

अब वह स्व आत्म-प्रेरण का ईएमएफ वर्तमान स्रोत वोल्टेज के साथ विरोधी चरण में नहीं है, क्योंकि यह वोल्टेज के संबंध में आधी अवधि से नहीं, बल्कि कम से ऑफसेट है।इसके अलावा, कॉइल के टर्मिनलों पर वर्तमान स्रोत द्वारा बनाया गया वोल्टेज स्व-प्रेरण के ईएमएफ के बराबर नहीं है, लेकिन कॉइल वायर के सक्रिय प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप की मात्रा से अधिक है। दूसरे शब्दों में, कॉइल में वोल्टेज में वैसे भी दो घटक होते हैं:

• टीआईएल- वोल्टेज का प्रतिक्रियाशील घटक, जो स्व-प्रेरण से ईएमएफ के प्रभाव को संतुलित करता है,

• टीआईआर- वोल्टेज का सक्रिय घटक जो सर्किट के सक्रिय प्रतिरोध को दूर करेगा।

यदि हम कॉइल के साथ श्रृंखला में एक बड़े सक्रिय प्रतिरोध को जोड़ते हैं, तो चरण बदलाव इतना कम हो जाएगा कि वर्तमान साइन लहर लगभग वोल्टेज साइन लहर के साथ पकड़ लेगी और उनके बीच के चरणों में अंतर मुश्किल से ध्यान देने योग्य होगा। इस मामले में, पद का आयाम और पद के आयाम से अधिक होगा।

इसी तरह, आप फेज शिफ्ट को कम कर सकते हैं और यहां तक ​​​​कि इसे पूरी तरह से शून्य तक कम कर सकते हैं यदि आप किसी तरह से जनरेटर की आवृत्ति को कम करते हैं। आवृत्ति में कमी के परिणामस्वरूप स्व-प्रेरण ईएमएफ में कमी आएगी और इसके कारण सर्किट में वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण बदलाव में कमी आएगी।

एक प्रारंभ करनेवाला युक्त एक एसी सर्किट की शक्ति

कॉइल युक्त वैकल्पिक चालू सर्किट वर्तमान स्रोत की ऊर्जा का उपभोग नहीं करता है और सर्किट में जेनरेटर और सर्किट के बीच ऊर्जा विनिमय प्रक्रिया होती है।

आइए अब विश्लेषण करते हैं कि इस तरह की योजना द्वारा खपत की गई बिजली के साथ चीजें कैसी होंगी।

एक एसी सर्किट में खपत बिजली वर्तमान और वोल्टेज के उत्पाद के बराबर है, लेकिन चूंकि वर्तमान और वोल्टेज परिवर्तनीय मात्राएं हैं, तो बिजली भी परिवर्तनीय होगी।इस मामले में, हम समय में प्रत्येक क्षण के लिए शक्ति मान निर्धारित कर सकते हैं यदि हम वर्तमान मान को समय में दिए गए क्षण के अनुरूप वोल्टेज मान से गुणा करते हैं।

पावर ग्राफ प्राप्त करने के लिए, हमें उन सीधी रेखा खंडों के मूल्यों को गुणा करना होगा जो अलग-अलग समय पर वर्तमान और वोल्टेज को परिभाषित करते हैं। ऐसा निर्माण अंजीर में दिखाया गया है। 3, ए। धराशायी तरंग पी हमें दिखाता है कि एसी सर्किट में बिजली कैसे बदलती है जिसमें केवल आगमनात्मक प्रतिरोध होता है।

इस वक्र के निर्माण में निम्नलिखित बीजगणितीय गुणन नियम का उपयोग किया गया था: जब एक धनात्मक मान को ऋणात्मक मान से गुणा किया जाता है, तो एक ऋणात्मक मान प्राप्त होता है, और जब दो ऋणात्मक या दो धनात्मक मानों को गुणा किया जाता है, तो एक धनात्मक मान प्राप्त होता है।

चित्रा 3. पावर ग्राफ: ए - आगमनात्मक प्रतिरोध वाले सर्किट में, बी - भी, सक्रिय प्रतिरोध

चित्रा 4. आर और एल युक्त सर्किट के लिए पावर प्लॉट।

इस मामले में शक्ति वक्र समय अक्ष के ऊपर स्थित है। इसका मतलब यह है कि जनरेटर और सर्किट के बीच ऊर्जा का कोई आदान-प्रदान नहीं होता है और इसलिए जनरेटर द्वारा सर्किट को दी जाने वाली बिजली सर्किट द्वारा पूरी तरह से खपत होती है।

अंजीर में। 4 आगमनात्मक और सक्रिय प्रतिरोध दोनों वाले सर्किट के लिए पावर प्लॉट दिखाता है। इस मामले में, सर्किट से वर्तमान स्रोत में ऊर्जा का रिवर्स ट्रांसफर भी होता है, लेकिन एक एकल आगमनात्मक प्रतिरोध वाले सर्किट की तुलना में बहुत कम सीमा तक।

उपरोक्त पावर ग्राफ़ की समीक्षा करने के बाद, हम निष्कर्ष निकालते हैं कि सर्किट में वर्तमान और वोल्टेज के बीच केवल चरण बदलाव "नकारात्मक" शक्ति बनाता है।इस मामले में, सर्किट में करंट और वोल्टेज के बीच फेज शिफ्ट जितना अधिक होगा, सर्किट द्वारा कम बिजली की खपत होगी, और इसके विपरीत, फेज शिफ्ट जितना छोटा होगा, सर्किट द्वारा खपत की जाने वाली बिजली की मात्रा उतनी ही अधिक होगी।

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