विद्युत संकेतों के स्रोत

दो अलग-अलग बिंदुओं के बीच संभावित अंतर को विद्युत वोल्टेज कहा जाता है, जिसे संक्षिप्तता के लिए "वोल्टेज" कहा जाता है, क्योंकि विद्युत परिपथों का सिद्धांत मुख्य रूप से विद्युत घटनाओं या प्रक्रियाओं से संबंधित है। इसलिए, यदि दो क्षेत्र जिनकी क्षमता एक दूसरे से भिन्न होती है, किसी तरह बनाई जाती है, तो एक वोल्टेज यू = φ1 - φ2 उनके बीच दिखाई देगा, जहां φ1 और φ2 डिवाइस के क्षेत्रों की क्षमता है, जिसमें कम खपत के कारण ऊर्जा विद्युत क्षमता असमान मूल्यों के साथ बनती है ...

उदाहरण के लिए, एक शुष्क सेल में विभिन्न रसायन होते हैं - कोयला, जस्ता, समूह और अन्य। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, ऊर्जा (इस मामले में रासायनिक) खर्च की जाती है, लेकिन इसके बजाय, विभिन्न संख्या में इलेक्ट्रॉनों वाले क्षेत्र तत्व में दिखाई देते हैं, जो तत्व के उन हिस्सों में असमान क्षमता का कारण बनता है जहां कार्बन रॉड और जस्ता कप स्थित हैं। .

इसलिए, कार्बन रॉड और जिंक कप से तारों के बीच एक वोल्टेज होता है। स्रोत के खुले टर्मिनलों में इस वोल्टेज को इलेक्ट्रोमोटिव बल (संक्षिप्त EMF) कहा जाता है।

इस प्रकार, EMF भी एक वोल्टेज है, लेकिन काफी कुछ शर्तों के तहत। इलेक्ट्रोमोटिव बल को वोल्टेज के समान इकाइयों में मापा जाता है, अर्थात् वोल्ट (V) या भिन्नात्मक इकाइयाँ - मिलीवोल्ट्स (mV), माइक्रोवोल्ट्स (μV), 1 mV = 10-3 V और 1 μV = 10-6 V के साथ।

शब्द «EMF», जो ऐतिहासिक रूप से विकसित हुआ है, सख्ती से गलत बोल रहा है, क्योंकि EMF में वोल्टेज का आयाम है, बल बिल्कुल नहीं है, यही कारण है कि इसे हाल ही में छोड़ दिया गया है, «आंतरिक वोल्टेज» (यानी, वोल्टेज, स्रोत के अंदर उत्साहित) या «संदर्भ वोल्टेज»। चूँकि «EMF» शब्द का प्रयोग कई पुस्तकों में किया गया है और GOST को रद्द नहीं किया गया है, हम इस लेख में इसका उपयोग करेंगे।

इसलिए, स्रोत इलेक्ट्रोमोटिव बल (EMF) किसी प्रकार की ऊर्जा की खपत के परिणामस्वरूप स्रोत के अंदर उत्पन्न होने वाला संभावित अंतर है।

कभी-कभी यह कहा जाता है कि स्रोत पर ईएमएफ बाहरी बलों द्वारा बनता है, जिसे गैर-विद्युत प्रकृति के प्रभावों के रूप में समझा जाता है। तो, औद्योगिक बिजली संयंत्रों में स्थापित जनरेटर में, यांत्रिक ऊर्जा की खपत के कारण EMF बनता है, उदाहरण के लिए, पानी गिरने, ईंधन जलाने आदि की ऊर्जा। वर्तमान में, सौर बैटरी अधिक सामान्य होती जा रही हैं, जिसमें प्रकाश ऊर्जा परिवर्तित होती है। विद्युत ऊर्जा और आदि में

संचार प्रौद्योगिकी, रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रौद्योगिकी की अन्य शाखाओं में, विशेष इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से विद्युत वोल्टेज प्राप्त किए जाते हैं जिन्हें कहा जाता है संकेत जनरेटर, जिसमें औद्योगिक विद्युत नेटवर्क की ऊर्जा को आउटपुट टर्मिनलों से लिए गए विभिन्न वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है।इस तरह, सिग्नल जनरेटर औद्योगिक नेटवर्क से विद्युत ऊर्जा का उपभोग करते हैं और विद्युत प्रकार के वोल्टेज भी उत्पन्न करते हैं, लेकिन पूरी तरह से अलग पैरामीटर के साथ, जो सीधे नेटवर्क से प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

किसी भी वोल्टेज की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता इसकी समय पर निर्भरता है। सामान्य तौर पर, जनरेटर वोल्टेज उत्पन्न करते हैं जिनके मान समय के साथ बदलते हैं। इसका मतलब यह है कि किसी भी समय जनरेटर के आउटपुट टर्मिनलों पर वोल्टेज अलग होता है। ऐसे वोल्टेज को चर कहा जाता है, स्थिरांक के विपरीत, जिनके मान समय के साथ अपरिवर्तित रहते हैं।

यह याद रखना चाहिए कि किसी भी सूचना (भाषण, संगीत, टेलीविजन चित्र, डिजिटल डेटा, आदि) को निरंतर वोल्टेज के साथ प्रसारित करना मौलिक रूप से असंभव है, और चूंकि संचार तकनीक विशेष रूप से सूचना के प्रसारण के लिए डिज़ाइन की गई है, इसलिए मुख्य ध्यान होगा समय-भिन्न संकेतों के लिए खाते में बदल गया।

किसी भी समय के वोल्टेज को तात्कालिक कहा जाता है ... तात्कालिक वोल्टेज मान आमतौर पर समय-निर्भर चर होते हैं और इन्हें लोअरकेस (लोअर केस) और (टी) या, संक्षेप में, - और तात्कालिक मूल्यों का योग द्वारा निरूपित किया जाता है। एक तरंग बनाता है। उदाहरण के लिए, यदि t = 0 से t = t1 के अंतराल में वोल्टेज समय के अनुपात में बढ़ता है, और t = t1 से t = t2 के अंतराल में वे एक ही कानून के अनुसार घटते हैं, तो ऐसे संकेतों का त्रिकोणीय आकार होता है .

वे संचार प्रौद्योगिकियों में बहुत महत्वपूर्ण हैं स्क्वायर वेव सिग्नल… ऐसे संकेतों के लिए, t0 से t1 के अंतराल में वोल्टेज शून्य के बराबर है, इस समय t1 तेजी से अधिकतम मूल्य तक बढ़ जाता है, t1 से t2 के अंतराल में यह अपरिवर्तित रहता है, इस समय t2 तेजी से घटकर शून्य हो जाता है, वगैरह।

विद्युत संकेतों को आवधिक और गैर-आवधिक में विभाजित किया गया है। आवधिक संकेतों को वे संकेत कहते हैं जिनके तात्कालिक मान एक ही समय के बाद दोहराते हैं, जिन्हें अवधि टी कहा जाता है। गैर-आवधिक संकेत केवल एक बार दिखाई देते हैं और फिर से दोहराते नहीं हैं। आवधिक और गैर-आवधिक संकेतों को नियंत्रित करने वाले कानून बहुत अलग हैं।

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चावल। 2

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उनमें से कई, आवधिक संकेतों के लिए पूरी तरह से सही होने के कारण, गैर-आवधिक संकेतों के लिए पूरी तरह से गलत हो जाते हैं और इसके विपरीत। आवधिक संकेतों के अध्ययन की तुलना में गैर-आवधिक संकेतों के अध्ययन के लिए अधिक जटिल गणितीय उपकरण की आवश्यकता होती है।

दालों के बीच ठहराव के साथ आयताकार संकेत या, जैसा कि उन्हें कहा जाता है, "फट" ("संकेत भेजने" की अवधारणा से) बहुत महत्वपूर्ण हैं। इस तरह के संकेतों को एक कर्तव्य चक्र की विशेषता होती है, अर्थात भेजने के समय ti के लिए अवधि समय T का अनुपात:

उदाहरण के लिए, यदि ठहराव का समय पल्स समय के बराबर है, अर्थात प्रेषण आधी अवधि के भीतर होता है, तो कर्तव्य चक्र

और अगर भेजने का समय अवधि का दसवां हिस्सा है, तब

वोल्टेज के तरंग रूप को नेत्रहीन रूप से देखने के लिए, मापने वाले उपकरणों को ऑसिलोस्कोप कहा जाता है... ऑसिलोस्कोप की स्क्रीन पर, इलेक्ट्रॉन बीम वोल्टेज के एक वक्र का पता लगाता है जो ऑसिलोस्कोप के इनपुट टर्मिनलों पर लागू होता है।

जब आस्टसीलस्कप सामान्य रूप से चालू होता है, तो इसकी स्क्रीन पर घटता समय के कार्य के रूप में प्राप्त होता है, अर्थात, अंजीर में दिखाए गए चित्र के समान बीम अनुरेखण चित्र। 1, ए - 2, बी।यदि एक इलेक्ट्रॉन बीम ट्यूब में ऐसे उपकरण होते हैं जो दो बीम बनाते हैं और इस तरह दो छवियों को एक साथ देखने की अनुमति देते हैं, तो ऐसे ऑसिलोस्कोप को डबल-बीम ऑसिलोस्कोप कहा जाता है।

डुअल-बीम ऑसिलोस्कोप में इनपुट टर्मिनल के दो जोड़े होते हैं, जिन्हें चैनल 1 और चैनल 2 इनपुट कहा जाता है। डुअल-बीम ऑसिलोस्कोप सिंगल-बीम ऑसिलोस्कोप की तुलना में बहुत अधिक उन्नत होते हैं: इनका उपयोग इनपुट पर दो अलग-अलग उपकरणों में प्रक्रियाओं की दृष्टि से तुलना करने के लिए किया जा सकता है। और एक डिवाइस के आउटपुट टर्मिनल, साथ ही कई बहुत ही रोचक प्रयोग करने के लिए।

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ऑसिलोस्कोप इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाने वाला सबसे आधुनिक मापने वाला उपकरण है, इसकी मदद से आप संकेतों के आकार को निर्धारित कर सकते हैं, वोल्टेज माप सकते हैं, आवृत्तियों, चरण बदलाव, स्पेक्ट्रा का निरीक्षण कर सकते हैं, विभिन्न सर्किटों में प्रक्रियाओं की तुलना कर सकते हैं और कई माप और शोध भी कर सकते हैं। , जिस पर निम्नलिखित अनुभागों में चर्चा की जाएगी।

सबसे बड़े और सबसे छोटे तात्कालिक मूल्य के बीच के अंतर को स्विंग वोल्टेज अप कहा जाता है (एक कैपिटल लेटर इंगित करता है कि समय मूल्य में एक स्थिरांक का वर्णन किया जा रहा है, और सबस्क्रिप्ट «पी» शब्द «रेंज» के लिए खड़ा है। संकेतन यू कर सकते हैं भी इस्तेमाल किया जा सकता है।) इस प्रकार, ऑसिलोस्कोप की स्क्रीन पर, पर्यवेक्षक जांच वोल्टेज और इसकी सीमा का आकार देखता है।

उदाहरण के लिए, चित्र में। चित्र 4a में एक साइनसोइडल वोल्टेज वक्र दिखाया गया है। 4, बी - आधा लहर, अंजीर में। 4, सी - फुल वेव, अंजीर में। 4, डी - जटिल रूप।

यदि वक्र क्षैतिज अक्ष के बारे में सममित है, जैसा कि अंजीर में है। 3, a, तब परास के आधे भाग को अधिकतम मान कहा जाता है और इसे उम द्वारा निरूपित किया जाता है।यदि वक्र एक तरफा है, अर्थात, सभी तात्कालिक मूल्यों का एक ही संकेत है, उदाहरण के लिए, सकारात्मक, तो स्विंग अधिकतम मूल्य के बराबर है, इस मामले में उम = ऊपर (चित्र 3 देखें, ए, 3, बी, 4. बी, 4, सी)। इस प्रकार, संचार इंजीनियरिंग में, वोल्टेज की मुख्य विशेषताएं हैं: अवधि, आकार, सीमा; किसी भी प्रयोग, गणना, अध्ययन में, सबसे पहले इन मूल्यों का अंदाजा होना चाहिए।