विद्युत सर्किट के संचालन का समन्वित मोड, स्रोत और भार का मिलान
इस लेख का विषय स्रोत और भार के मिलान की स्थितियों में विद्युत नेटवर्क के संचालन के तरीकों की सामान्य रोशनी होगी। ये शर्तें क्या हैं और इनकी आवश्यकता कब और क्यों है? संबंधित मोड (शक्ति के संदर्भ में) विशेष ध्यान देने योग्य है, लेकिन हम अन्य बातों के अलावा, अन्य प्रासंगिक तरीकों पर विचार करेंगे।
समन्वित मोड, एक सामान्य अर्थ में, विद्युत परिपथ के संचालन का एक ऐसा तरीका है, जब अधिकतम शक्ति जो यह स्रोत अपनी वर्तमान स्थिति में दे सकता है, किसी दिए गए स्रोत से जुड़े भार को वितरित किया जाता है।
जिस स्थिति में यह मोड होता है वह भार प्रतिरोध की समानता है स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध डीसी सर्किट के लिए, या एसी सर्किट के लिए जटिल लोड प्रतिबाधा के लिए आंतरिक स्रोत प्रतिबाधा की समानता।
यह स्पष्ट है कि एक निश्चित सीमित आंतरिक प्रतिरोध वाले वास्तविक शक्ति स्रोतों के लिए, यह सच है कि जैसे ही शून्य से शुरू होने वाले भार का प्रतिरोध बढ़ता है, उस पर जारी शक्ति पहले गैर-रैखिक रूप से बढ़ती है, फिर जारी की गई शक्ति का शिखर लोड (किसी दिए गए स्रोत के लिए) तक पहुँच जाता है, और लोड प्रतिरोध में और वृद्धि के साथ, इसे वितरित शक्ति गैर-रैखिक रूप से घट जाती है, शून्य के करीब पहुंच जाती है।
यह इस तथ्य के कारण है कि स्रोत धारा न केवल लोड प्रतिरोध R से संबंधित है, बल्कि स्रोत r के स्व-प्रतिरोध से भी संबंधित है:
एक तरह से या किसी अन्य, लोड और स्रोत से मिलान करने के लिए, स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध और लोड सर्किट के प्रतिरोध के बीच बस इतना अनुपात चुना जाता है कि परिणामी प्रणाली बिल्कुल उन गुणों को प्रदर्शित करती है जो किसी विशेष कार्य के लिए आवश्यक हैं . इस कारण से, लोड और स्रोत के मिलान के लिए कई विकल्प हैं, और आइए ईमानदारी से मुख्य बातों पर ध्यान दें: वोल्टेज द्वारा, वर्तमान द्वारा, शक्ति द्वारा, विशिष्ट प्रतिबाधा द्वारा।
उपयुक्त भार और वोल्टेज स्रोत
लोड भर में अधिकतम वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, इसके प्रतिरोध को स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध से काफी अधिक चुना जाता है। अर्थात्, सीमा में, स्रोत को लोड के तहत काम करना चाहिए, लेकिन साथ ही निष्क्रिय मोड में, लोड में वोल्टेज स्रोत के ईएमएफ के बराबर होगा। इस तरह के मिलान का उपयोग विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में किया जाता है जहां वोल्टेज एक सूचना वाहक, एक सिग्नल वाहक के रूप में कार्य करता है, और यह आवश्यक है कि इस सिग्नल के प्रसारण के दौरान नुकसान कम से कम हो।
भार और वर्तमान स्रोत का मिलान करना
जब अधिकतम लोड करंट प्राप्त करना आवश्यक होता है, तो लोड प्रतिरोध को यथासंभव छोटा चुना जाता है, स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध से बहुत कम। अर्थात्, स्रोत शॉर्ट-सर्किट मोड में संचालित होता है और शॉर्ट-सर्किट करंट के बराबर करंट लोड के माध्यम से प्रवाहित होता है।
यह समाधान विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में उपयोग किया जाता है जहां सिग्नल वाहक चालू होता है। उदाहरण के लिए, एक हाई-स्पीड फोटोडायोड एक करंट सिग्नल प्रसारित करता है, जिसे बाद में आवश्यक वोल्टेज स्तर में बदल दिया जाता है। कम इनपुट प्रतिबाधा आरसी नकली फिल्टर के कारण बैंडविड्थ के संकुचन की समस्या को हल करती है।
लोड और स्रोत का पावर मिलान (मिलान मोड)
भार पर, स्रोत द्वारा प्रदान की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति प्राप्त होती है। लोड प्रतिरोध स्रोत (प्रतिबाधा) के आंतरिक प्रतिरोध के बराबर है। इस लोड मोड में वितरित शक्ति सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:
विशेषता प्रतिबाधा द्वारा लोड और स्रोत मिलान
लंबी लाइन सिद्धांत और माइक्रोवेव प्रौद्योगिकी में यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण प्रकार का संयोग है। विशेषता प्रतिबाधा मिलान से ट्रांसमिशन लाइन में अधिकतम यात्रा तरंग कारक प्राप्त होता है, जो पारंपरिक एसी सर्किट में पावर मैचिंग के समान, लंबी लाइनों पर होता है।
जब विशेषता प्रतिबाधा के संदर्भ में मिलान किया जाता है, तो लोड की विशेषता प्रतिबाधा तरंग स्रोत के आंतरिक प्रतिबाधा के बराबर होनी चाहिए। तरंग प्रतिबाधा मिलान का उपयोग माइक्रोवेव प्रौद्योगिकी में हर जगह किया जाता है।
वैसे, निकट भविष्य में वैकल्पिक ऊर्जा के संदर्भ में, कब शक्ति का स्रोत व्यक्तिगत विशेषताएँ हैं जो पारंपरिक लोगों से बहुत भिन्न हैं, सबसे पहले यह आवश्यक है कि स्रोत और रिसीवर के संचालन के एक समन्वित मोड को एक रिसीवर बनाकर सुनिश्चित किया जाए जो किसी दिए गए स्रोत के साथ अपनी विशेषताओं से मेल खाता हो, और उसके बाद ही प्राप्त परिवर्तित करने के लिए भार के लिए स्वीकार्य रूप में ऊर्जा।