ಎಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಇಂಡಕ್ಟರ್
ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿರುವ AC ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ (ಲೇಖನವನ್ನು ನೋಡಿ "ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಇಂಡಕ್ಟರ್"), ಈ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಸುರುಳಿಯ ತಂತಿ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ತಂತಿಗಳು ಸಣ್ಣ ಆದರೆ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೂಲದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಒಟ್ಟು ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಾಗ, ಅದರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಆದರೆ ಸ್ವಭಾವತಃ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುವ ಈ ಎರಡು ಪ್ರತಿರೋಧಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ.
ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಸೇರ್ಪಡೆಯಿಂದ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.
ಬಲ-ಕೋನದ ತ್ರಿಕೋನವನ್ನು (ಚಿತ್ರ 1 ನೋಡಿ) ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅದರ ಒಂದು ಬದಿಯು ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ. ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ತ್ರಿಕೋನದ ಮೂರನೇ ಭಾಗದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 1. ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಪ್ರತಿರೋಧದ ನಿರ್ಣಯ
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಲ್ಯಾಟಿನ್ ಅಕ್ಷರದ Z ನಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಓಮ್ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ಅನುಗಮನದ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕಿಂತ ಒಟ್ಟು ಪ್ರತಿರೋಧವು ಯಾವಾಗಲೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರ್ಮಾಣದಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾಗಿದೆ.
ಒಟ್ಟು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಬೀಜಗಣಿತದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ:
ಅಲ್ಲಿ Z - ಒಟ್ಟು ಪ್ರತಿರೋಧ, R - ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧ, XL - ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿರೋಧ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಒಟ್ಟು ಪ್ರತಿರೋಧವು ಈ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಸಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಚೌಕಗಳ ಮೊತ್ತದ ವರ್ಗಮೂಲಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಓಮ್ನ ಕಾನೂನು ಅಂತಹ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು I = U / Z ಸೂತ್ರದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ Z ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಒಟ್ಟು ಪ್ರತಿರೋಧವಾಗಿದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ನಡುವಿನ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಏನೆಂದು ನಾವು ಈಗ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸೋಣ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಅಂತಹ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗಿರಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತೆಳುವಾದ ತಂತಿಯಿಂದ (ಹೆಚ್ಚಿನ-ಆವರ್ತನ ಚಾಕ್) ಗಾಯಗೊಂಡ ಕಬ್ಬಿಣ-ಕೋರ್ ಇಂಡಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗಿರಬಹುದು.
ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಡುವಿನ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಅವಧಿಯ ಕಾಲು ಭಾಗವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ (ಇದು ಕೇವಲ ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿದ್ದಂತೆ), ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ; ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಕಡಿಮೆ ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 2. R ಮತ್ತು L ಹೊಂದಿರುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್.
ಈಗ ಅವಳೇ ಸ್ವಯಂ ಪ್ರೇರಣೆಯ EMF ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೂಲ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ವಿರೋಧಿ ಹಂತದಲ್ಲಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಅವಧಿಯಿಂದಲ್ಲ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆಯಿಂದ ಸರಿದೂಗಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸುರುಳಿಯ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೂಲದಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ವಯಂ-ಇಂಡಕ್ಷನ್ನ ಇಎಮ್ಎಫ್ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸುರುಳಿಯ ತಂತಿಯ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ನ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೇಗಾದರೂ ಎರಡು ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ:
-
tiL- ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಇದು ಸ್ವಯಂ ಪ್ರೇರಣೆಯಿಂದ EMF ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ,
-
tiR- ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಜಯಿಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಸಕ್ರಿಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ.
ನಾವು ಸುರುಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದರೆ, ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಸೈನ್ ತರಂಗವು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸೈನ್ ತರಂಗವನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಕೇವಲ ಗಮನಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪದದ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಪದದ ವೈಶಾಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಅಂತೆಯೇ, ನೀವು ಜನರೇಟರ್ನ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಕೆಲವು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದರೆ ನೀವು ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆಯು ಸ್ವಯಂ-ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಇಎಮ್ಎಫ್ನಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಡುವಿನ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಇಂಡಕ್ಟರ್ ಹೊಂದಿರುವ ಎಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಶಕ್ತಿ
ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೂಲದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಜನರೇಟರ್ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ನಡುವೆ ಶಕ್ತಿ ವಿನಿಮಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಅಂತಹ ಯೋಜನೆಯಿಂದ ಸೇವಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ವಿಷಯಗಳು ಹೇಗೆ ಇರುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಈಗ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸೋಣ.
ಎಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಸೇವಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವೇರಿಯಬಲ್ ಪ್ರಮಾಣಗಳಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಹ ವೇರಿಯಬಲ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕ್ಷಣಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಗುಣಿಸಿದರೆ ನಾವು ಪ್ರತಿ ಕ್ಷಣಕ್ಕೂ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು.
ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ನಾವು ವಿಭಿನ್ನ ಸಮಯಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವ ನೇರ ರೇಖೆಯ ವಿಭಾಗಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಗುಣಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 3, ಎ. ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ AC ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಡ್ಯಾಶ್ ಮಾಡಿದ ತರಂಗರೂಪ p ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ವಕ್ರರೇಖೆಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಕೆಳಗಿನ ಬೀಜಗಣಿತ ಗುಣಾಕಾರ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ: ಧನಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಋಣಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಗುಣಿಸಿದಾಗ, ಋಣಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಋಣಾತ್ಮಕ ಅಥವಾ ಎರಡು ಧನಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಗುಣಿಸಿದಾಗ, ಧನಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 3. ಪವರ್ ಗ್ರಾಫ್ಗಳು: a — ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ, b — ಸಹ, ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧ
ಚಿತ್ರ 4. ಆರ್ ಮತ್ತು ಎಲ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಾಗಿ ಪವರ್ ಪ್ಲಾಟ್.
ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕರ್ವ್ ಸಮಯ ಅಕ್ಷದ ಮೇಲೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಜನರೇಟರ್ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ನಡುವೆ ಶಕ್ತಿಯ ವಿನಿಮಯವಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಜನರೇಟರ್ನಿಂದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗೆ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸೇವಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.
ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. 4 ಅನುಗಮನದ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಾಗಿ ಪವರ್ ಪ್ಲಾಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಿಂದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯ ರಿವರ್ಸ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕೂಡ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಒಂದೇ ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ.
ಮೇಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಾಫ್ಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ ನಂತರ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಡುವಿನ ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ ಮಾತ್ರ "ನಕಾರಾತ್ಮಕ" ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ತೀರ್ಮಾನಿಸುತ್ತೇವೆ.ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಡುವಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೇವಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಸಣ್ಣ ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೇವಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇದನ್ನೂ ಓದಿ: ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನುರಣನ ಎಂದರೇನು