પ્રવાહોનો પડઘો

વૈકલ્પિક વર્તમાન સર્કિટમાં કેપેસિટર અને ઇન્ડક્ટરનું સમાંતર જોડાણ

સાંકળમાંની ઘટનાને ધ્યાનમાં લો વૈકલ્પિક પ્રવાહજેમાં જનરેટર, કેપેસિટર અને ઇન્ડક્ટર સમાંતર જોડાયેલ છે. ધારો કે સર્કિટમાં કોઈ સક્રિય પ્રતિકાર નથી.

દેખીતી રીતે, આવા સર્કિટમાં કોઈપણ સમયે કોઇલ અને કેપેસિટર બંનેનું વોલ્ટેજ જનરેટર દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલા વોલ્ટેજ જેટલું હોય છે.

સર્કિટમાં કુલ પ્રવાહ તેની શાખાઓમાં પ્રવાહોનો સમાવેશ કરે છે. ઇન્ડક્ટિવ બ્રાન્ચમાં વર્તમાન સમયગાળાના એક ક્વાર્ટર દ્વારા તબક્કામાં વોલ્ટેજ પાછળ રહે છે, અને કેપેસિટીવ શાખામાં પ્રવાહ તેને સમયગાળાના સમાન ક્વાર્ટરમાં લઈ જાય છે. તેથી, શાખાઓમાંના પ્રવાહો કોઈપણ ક્ષણે અડધી અવધિ દ્વારા એકબીજાની તુલનામાં તબક્કા-સ્થળાંતરિત થાય છે, એટલે કે, તેઓ એન્ટિફેઝમાં હોય છે. આમ, કોઈપણ સમયે શાખાઓમાં પ્રવાહો એકબીજા તરફ નિર્દેશિત થાય છે, અને સર્કિટના અબ્રાન્ચેડ ભાગમાં કુલ પ્રવાહ તેમના તફાવતની બરાબર છે.

આ આપણને સમાનતા લખવાનો અધિકાર આપે છે I = IL -ઇંટીગ્રલ સર્કિટ

જ્યાં હું- સર્કિટમાં કુલ વર્તમાનનું અસરકારક મૂલ્ય, I L અને સંકલિત સર્કિટ - શાખાઓમાં પ્રવાહોના અસરકારક મૂલ્યો.

શાખાઓમાં વર્તમાનના અસરકારક મૂલ્યો નક્કી કરવા માટે ઓહ્મના કાયદાનો ઉપયોગ કરીને, અમને મળે છે:

Il = U / XL અને Az° C = U / XC

જો સર્કિટ પ્રેરક પ્રતિકાર દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવે છે, એટલે કે. XL વધુ ▼ XC, કોઇલમાં વર્તમાન કેપેસિટરમાં વર્તમાન કરતા ઓછો છે; તેથી સર્કિટના અનબ્રાન્ચેડ વિભાગમાં વર્તમાન કેપેસિટીવ પ્રકૃતિનો છે અને જનરેટર માટે સમગ્ર સર્કિટ કેપેસિટીવ હશે. તેનાથી વિપરિત, XL કરતાં વધુ XC સાથે, કેપેસિટરમાં વર્તમાન કોઇલમાં વર્તમાન કરતાં ઓછો છે; તેથી સર્કિટના શાખા વગરના વિભાગમાં પ્રવાહ પ્રેરક છે, અને જનરેટર માટે સમગ્ર સર્કિટ પ્રેરક હશે.

તે ભૂલી ન જવું જોઈએ કે બંને કિસ્સાઓમાં લોડ પ્રતિક્રિયાશીલ છે, એટલે કે. સર્કિટ જનરેટરની શક્તિનો ઉપયોગ કરતું નથી.

પ્રવાહોનો પડઘો

ચાલો હવે તે કેસને ધ્યાનમાં લઈએ જ્યારે સમાંતરમાં જોડાયેલ કેપેસિટર અને કોઇલ તેમની પ્રતિક્રિયામાં સમાન હોવાનું બહાર આવ્યું, એટલે કે. XlL = X°C.

જો, પહેલાની જેમ, આપણે ધારીએ છીએ કે કોઇલ અને કેપેસિટરમાં કોઈ સક્રિય પ્રતિકાર નથી, તો જો તેમની પ્રતિક્રિયાઓ સમાન હોય (YL = Y° C) તો સર્કિટના શાખા વગરના ભાગમાં કુલ પ્રવાહ શૂન્ય હશે, જ્યારે શાખાઓમાં સમાન હશે. પ્રવાહો સૌથી વધુ તીવ્રતા સાથે વહેશે. આ કિસ્સામાં, રેઝોનન્સ પ્રવાહોની ઘટના સર્કિટમાં થાય છે.

વર્તમાન પડઘો પર, દરેક શાખામાં પ્રવાહોના અસરકારક મૂલ્યો, જે ગુણોત્તર IL = U / XL અને Аz° С = U / XC દ્વારા નિર્ધારિત થાય છે તે એકબીજાની સમાન હશે, જેથી XL = XC.

અમે જે નિષ્કર્ષ પર પહોંચ્યા છીએ તે કદાચ પ્રથમ નજરમાં વિચિત્ર લાગે છે. વાસ્તવમાં, જનરેટર બે પ્રતિકારથી લોડ થયેલ છે અને સર્કિટના શાખા વિનાના ભાગમાં કોઈ પ્રવાહ નથી, જ્યારે સમાન અને વધુમાં, પ્રતિકારમાં સૌથી મોટા પ્રવાહો વહે છે.

આ કોઇલના ચુંબકીય ક્ષેત્રના વર્તન દ્વારા સમજાવાયેલ છે અને કેપેસિટરનું ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર... પ્રવાહોના પડઘો પર, જેમ કે વોલ્ટેજ રેઝોનન્સ, કોઇલના ક્ષેત્ર અને કેપેસિટરના ક્ષેત્ર વચ્ચે ઊર્જાની વધઘટ છે. જનરેટર, સર્કિટમાં ઉર્જાનો સંચાર કર્યા પછી, અલગ થઈ ગયેલું દેખાય છે. તેને સંપૂર્ણપણે બંધ કરી શકાય છે અને સર્કિટના શાખાવાળા ભાગમાં વર્તમાનને જનરેટર વિના જાળવવામાં આવશે જે સર્કિટ શરૂઆતમાં સંગ્રહિત કરે છે. ઉપરાંત, સમગ્ર સર્કિટ ટર્મિનલ પરનો વોલ્ટેજ જનરેટર દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ વોલ્ટેજ જેવો જ રહેશે.

આમ, જ્યારે ઇન્ડક્ટર અને કેપેસિટર સમાંતર રીતે જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે અમે એક ઓસિલેટર સર્કિટ મેળવ્યું છે જે ઉપર વર્ણવેલ એક કરતા અલગ છે માત્ર તેમાં કે જનરેટર જે ઓસિલેશન બનાવે છે તે સર્કિટ સાથે સીધું જોડાયેલ નથી અને સર્કિટ બંધ છે. પ્રવાહોના પડઘો પર સર્કિટમાં પ્રવાહો, વોલ્ટેજ અને પાવરનો આલેખ: a — સક્રિય પ્રતિકાર શૂન્ય બરાબર છે, સર્કિટ ઊર્જાનો વપરાશ કરતું નથી; b — સર્કિટમાં સક્રિય પ્રતિકાર હોય છે, સર્કિટના શાખા વગરના ભાગમાં પ્રવાહ દેખાય છે, સર્કિટ ઊર્જા વાપરે છે

L, C અને e, જેના પર વર્તમાન રેઝોનન્સ થાય છે, તે સમાનતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જેમ કે વોલ્ટેજ રેઝોનન્સ (જો આપણે સર્કિટના સક્રિય પ્રતિકારની અવગણના કરીએ તો):

ωL = 1 / ω° સે

તેથી:

eres = 1 / 2π√LC

Lres = 1 / ω2C

પીસ = 1 / ω2L

આ ત્રણમાંથી કોઈપણ માત્રામાં ફેરફાર કરીને, સમાનતા Xl = X° C પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, એટલે કે, સર્કિટને ઓસીલેટીંગ સર્કિટમાં ફેરવો.

તેથી, આપણી પાસે બંધ ઓસીલેટીંગ સર્કિટ છે જેમાં આપણે વિદ્યુત ઓસિલેશન પ્રેરિત કરી શકીએ છીએ, એટલે કે. વૈકલ્પિક પ્રવાહ. અને જો તે સક્રિય પ્રતિકાર માટે ન હોત જે દરેક ઓસીલેટીંગ સર્કિટ ધરાવે છે, તો તેમાં વૈકલ્પિક પ્રવાહ સતત અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે.સક્રિય પ્રતિકારની હાજરી એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે સર્કિટમાં ઓસિલેશન્સ ધીમે ધીમે મૃત્યુ પામે છે, અને તેમને જાળવવા માટે, ઊર્જા સ્ત્રોતની જરૂર છે - એક વૈકલ્પિક.

બિન-સાઇનસોઇડલ વર્તમાન સર્કિટ્સમાં, વિવિધ હાર્મોનિક ઘટકો માટે રેઝોનન્ટ મોડ્સ શક્ય છે.

રેઝોનન્ટ પ્રવાહોનો વ્યવહારમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. વર્તમાન રેઝોનન્સની ઘટનાનો ઉપયોગ બેન્ડપાસ ફિલ્ટર્સમાં ઇલેક્ટ્રિકલ "ક્લેમ્પ" તરીકે થાય છે જે ચોક્કસ આવર્તનમાં વિલંબ કરે છે. આવર્તન f પર નોંધપાત્ર વર્તમાન પ્રતિકાર હોવાથી, આવર્તન f પર સર્કિટમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ મહત્તમ હશે. લૂપના આ ગુણધર્મને સિલેક્ટિવિટી કહેવામાં આવે છે, તેનો ઉપયોગ ચોક્કસ રેડિયો સ્ટેશનના સિગ્નલને અલગ કરવા માટે રેડિયો રીસીવરોમાં થાય છે. પ્રવાહોના રેઝોનન્ટ મોડમાં કાર્યરત ઓસીલેટીંગ સર્કિટ મુખ્ય ઘટકોમાંનું એક છે ઇલેક્ટ્રોનિક જનરેટર.