विद्युत सर्किट के संचालन के तरीके

विद्युत परिपथ के लिए, सबसे विशिष्ट मोड लोड, नो-लोड और शॉर्ट-सर्किट मोड हैं।

चार्जिंग मोड... किसी विद्युत परिपथ के संचालन पर विचार करें जब यह प्रतिरोध R (प्रतिरोधक, विद्युत लैंप, आदि) के किसी रिसीवर के स्रोत से जुड़ा हो।

आधारित ओम कानून एन एस। वगैरह। सी. स्रोत सर्किट के बाहरी खंड के वोल्टेज आईआर और आईआर0 के योग के बराबर है स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध:

यह देखते हुए कि वोल्टेज यूआई और स्रोत टर्मिनलों पर बाहरी सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप आईआर के बराबर है, हम प्राप्त करते हैं:

यह सूत्र दर्शाता है कि एन.एस. वगैरह। सी। स्रोत के अंदर वोल्टेज ड्रॉप के मान से स्रोत अपने टर्मिनलों में वोल्टेज से अधिक है ... स्रोत के अंदर वोल्टेज ड्रॉप IR0 सर्किट I (लोड वर्तमान) में वर्तमान पर निर्भर करता है, जो द्वारा निर्धारित किया जाता है रिसीवर का प्रतिरोध आर। लोड करंट जितना अधिक होगा, स्रोत टर्मिनल वोल्टेज उतना ही कम होगा:

स्रोत के पार वोल्टेज ड्रॉप भी आंतरिक प्रतिरोध R0 पर निर्भर करता है।वर्तमान I पर वोल्टेज Ui की निर्भरता को एक सीधी रेखा (चित्र 1) द्वारा दर्शाया गया है। इस निर्भरता को स्रोत की बाहरी विशेषता कहा जाता है।

उदाहरण 1। 1200 ए के लोड करंट पर जनरेटर टर्मिनलों पर वोल्टेज निर्धारित करें यदि ई। वगैरह। एस 640 वी है और आंतरिक प्रतिरोध 0.1 ओम है।

उत्तर। जनरेटर के आंतरिक प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप

जेनरेटर टर्मिनल वोल्टेज

सभी संभावित लोड मोड में से, नाममात्र सबसे महत्वपूर्ण है। नाममात्र इस विद्युत उपकरण के लिए निर्माता द्वारा इसके लिए तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार स्थापित संचालन का तरीका है। यह नाममात्र वोल्टेज, वर्तमान (चित्र 1 में बिंदु एच) और शक्ति की विशेषता है। ये मान आमतौर पर इस डिवाइस के पासपोर्ट में दर्शाए जाते हैं।

विद्युत प्रतिष्ठानों के विद्युत इन्सुलेशन की गुणवत्ता रेटेड वोल्टेज और रेटेड वर्तमान पर निर्भर करती है - उनका ताप तापमान, जो तारों के क्रॉस-आंशिक क्षेत्र, लागू इन्सुलेशन के थर्मल प्रतिरोध और स्थापना की शीतलन दर निर्धारित करता है। यदि रेटेड करंट लंबे समय तक पार हो जाता है, तो यह इंस्टॉलेशन को नुकसान पहुंचा सकता है।

चावल। 1. स्रोत की बाहरी विशेषताएं

स्टैंडबाय मोड... इस मोड में, स्रोत से जुड़ा विद्युत परिपथ खुला होता है, अर्थात करंट में कोई परिपथ नहीं होता है। इस स्थिति में, आंतरिक वोल्टेज ड्रॉप IR0 शून्य होगा

इसलिए, निष्क्रिय मोड में, विद्युत ऊर्जा के स्रोत के टर्मिनलों पर वोल्टेज इसके ई के बराबर होता है। वगैरह। (चित्र 1 में बिंदु X)। इस परिस्थिति का उपयोग ई को मापने के लिए किया जा सकता है। वगैरह। वी। बिजली के स्रोत।

शॉर्ट सर्किट मोड। शॉर्ट सर्किट (शॉर्ट सर्किट) स्रोत के संचालन के ऐसे मोड को कहा जाता है जब इसके टर्मिनलों को एक तार द्वारा बंद कर दिया जाता है जिसका प्रतिरोध शून्य के बराबर माना जा सकता है। व्यावहारिक रूप से सी। एच तब होता है जब स्रोत को रिसीवर से जोड़ने वाले तार एक साथ जुड़े होते हैं, क्योंकि इन तारों में आमतौर पर नगण्य प्रतिरोध होता है और इसे शून्य के रूप में लिया जा सकता है।

विद्युत प्रतिष्ठानों की सर्विसिंग करने वाले कर्मियों द्वारा अनुचित कार्यों के परिणामस्वरूप या यदि तारों का इन्सुलेशन क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो शॉर्ट सर्किट हो सकता है। बाद के मामले में, इन तारों को जमीन के माध्यम से जोड़ा जा सकता है, जिसमें बहुत कम प्रतिरोध होता है, या आसपास के धातु के हिस्सों (विद्युत मशीन और उपकरण आवास, लोकोमोटिव बॉडी के तत्व आदि) के माध्यम से जोड़ा जा सकता है।

शॉर्ट सर्किट करेंट

इस तथ्य के कारण कि स्रोत R0 का आंतरिक प्रतिरोध आमतौर पर बहुत छोटा होता है, इसके माध्यम से बहने वाली धारा बहुत बड़े मूल्यों तक बढ़ जाती है। शॉर्ट-सर्किट बिंदु पर वोल्टेज शून्य हो जाता है (चित्र 1 में बिंदु K), अर्थात, विद्युत ऊर्जा शॉर्ट-सर्किट स्थान के पीछे स्थित विद्युत सर्किट के खंड में प्रवाहित नहीं होगी।

उदाहरण 2। जनरेटर के शॉर्ट-सर्किट करंट का निर्धारण करें यदि इसका ई। वगैरह। 640 वी के बराबर और 0.1 ओम के आंतरिक प्रतिरोध के साथ।

उत्तर।

सूत्र के अनुसार

एक शॉर्ट सर्किट एक आपातकालीन मोड है, क्योंकि परिणामी बड़ी धारा स्रोत को अनुपयोगी बना सकती है, साथ ही सर्किट में शामिल उपकरणों, उपकरणों और तारों को भी। केवल कुछ विशेष जनरेटर, जैसे वेल्डिंग जनरेटर के लिए, शॉर्ट सर्किट खतरनाक नहीं है और एक ऑपरेटिंग मोड है।

एक विद्युत परिपथ में, धारा हमेशा सर्किट के उन बिंदुओं से प्रवाहित होती है जो उच्च क्षमता वाले बिंदुओं से कम क्षमता वाले बिंदुओं पर होते हैं। यदि सर्किट का कोई बिंदु जमीन से जुड़ा है, तो इसकी क्षमता शून्य के रूप में ली जाती है। इस मामले में, सर्किट में अन्य सभी बिंदुओं की क्षमता इन बिंदुओं और जमीन के बीच कार्य करने वाले वोल्टेज के बराबर होगी।

जैसे-जैसे आप एक जमीनी बिंदु पर पहुंचते हैं, सर्किट में विभिन्न बिंदुओं की क्षमता घटती जाती है, यानी उन बिंदुओं और जमीन के बीच काम करने वाले वोल्टेज। इस कारण से, ट्रैक्शन मोटर्स और सहायक मशीनों की उत्तेजना वाइंडिंग्स, जहां करंट में अचानक बदलाव के साथ बड़े ओवरवॉल्टेज हो सकते हैं, "ग्राउंड" (आर्मेचर वाइंडिंग के पीछे) के करीब पावर सर्किट में शामिल होने की कोशिश करें।

इस मामले में, एक कम वोल्टेज इन वाइंडिंग्स के इन्सुलेशन पर कार्य करेगा, अगर वे प्रत्यक्ष वर्तमान इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव के कैटेनरी के करीब या वैकल्पिक विद्युत इंजनों के रेक्टिफायर इंस्टॉलेशन के अनग्राउंड पोल से जुड़े होते हैं (अर्थात वे उच्च पर होंगे) संभावना)। उसी तरह, विद्युत परिपथ के बिंदु, जो उच्च क्षमता वाले होते हैं, उस व्यक्ति के लिए अधिक खतरनाक होते हैं जो विद्युत प्रतिष्ठानों के जीवित भागों के संपर्क में होता है। उसी समय, यह जमीन के सापेक्ष उच्च वोल्टेज के अंतर्गत आता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जब किसी विद्युत परिपथ में एक बिंदु को जमीन पर रखा जाता है, तो उसमें धाराओं का वितरण नहीं बदलता है, क्योंकि इससे नई शाखाएँ नहीं बनती हैं जिनके माध्यम से धाराएँ प्रवाहित हो सकती हैं।यदि आप अलग-अलग क्षमता वाले सर्किट पर दो (या अधिक) बिंदु रखते हैं, तो जमीन के माध्यम से एक अतिरिक्त प्रवाहकीय शाखा (या शाखाएं) बनती हैं और सर्किट में वर्तमान वितरण बदल जाता है।

इसलिए, विद्युत अधिष्ठापन के इन्सुलेशन का उल्लंघन या क्षति, जिनमें से एक बिंदु पर आधारित है, एक सर्किट बनाता है जिसके माध्यम से वर्तमान प्रवाह होता है, जो वास्तव में एक शॉर्ट-सर्किट चालू होता है। एक भूमिगत विद्युत स्थापना के साथ भी ऐसा ही होता है, जब स्थापना के दो बिंदु जमीन पर होते हैं। जब किसी विद्युत परिपथ को तोड़ा जाता है, तो रुकावट के बिंदु तक उसके सभी बिंदु समान क्षमता पर होते हैं।