જટિલ વૈકલ્પિક પ્રવાહો

સરળ રાશિઓ ઉપરાંત, એટલે કે. sinusoidal વૈકલ્પિક પ્રવાહોજટિલ પ્રવાહોનો વારંવાર સામનો કરવો પડે છે, જેમાં સમય જતાં વર્તમાન પરિવર્તનનો આલેખ એ સાઇનસૉઇડ નથી, પરંતુ વધુ જટિલ વળાંક છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, આવા પ્રવાહો માટે સમય સાથે વિદ્યુતપ્રવાહના ભિન્નતાનો નિયમ સાદા સિનુસોઈડલ પ્રવાહ કરતાં વધુ જટિલ છે. આવા પ્રવાહનું ઉદાહરણ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 1.

આ પ્રવાહોનો અભ્યાસ એ હકીકત પર આધારિત છે કે કોઈપણ જટિલ બિન-સાઇન્યુસોઇડલ પ્રવાહને કેટલાક સરળ સાઇનસૉઇડલ પ્રવાહો ધરાવે છે, જેનું વિસ્તરણ અલગ-અલગ હોય છે, અને ફ્રીક્વન્સીઝ આવર્તન કરતાં ઘણી વખત વધારે હોય છે. જટિલ પ્રવાહ આપેલ છે. સરળ પ્રવાહોની શ્રેણીમાં જટિલ પ્રવાહનું આવા વિઘટન મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે ઘણા કિસ્સાઓમાં જટિલ પ્રવાહના અભ્યાસને સરળ પ્રવાહોની વિચારણામાં ઘટાડી શકાય છે જેના માટે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં તમામ મૂળભૂત કાયદાઓ બનાવવામાં આવ્યા છે.

ચોખા. 1. જટિલ બિન-સાઇનસોઇડલ વર્તમાન

તેમને સરળ સિનુસોઇડલ પ્રવાહો કહેવામાં આવે છે જે જટિલ વર્તમાન હાર્મોનિક્સ બનાવે છે અને તેમની આવર્તનના ચડતા ક્રમમાં ક્રમાંકિત છે.ઉદાહરણ તરીકે, જો જટિલ પ્રવાહ 50 Hz ની આવર્તન ધરાવે છે, તો તેનું પ્રથમ હાર્મોનિક, અન્યથા તેને મૂળભૂત ઓસિલેશન કહેવાય છે, તે 50 Hz ની આવર્તન સાથે sinusoidal કરંટ છે, બીજું હાર્મોનિક 100 Hz ની આવર્તન સાથે sinusoidal કરંટ છે, ત્રીજા હાર્મોનિકમાં 150 હર્ટ્ઝની આવર્તન છે, અને તેથી વધુ.

હાર્મોનિક નંબર સૂચવે છે કે આપેલ જટિલ પ્રવાહની આવર્તન કરતાં તેની આવર્તન કેટલી વખત વધારે છે. જેમ જેમ હાર્મોનિક્સની સંખ્યામાં વધારો થાય છે તેમ, તેમના કંપનવિસ્તાર સામાન્ય રીતે ઘટે છે, પરંતુ આ નિયમમાં અપવાદો છે. કેટલીકવાર કેટલાક હાર્મોનિક્સ સંપૂર્ણપણે ગેરહાજર હોય છે, એટલે કે, તેમના કંપનવિસ્તાર શૂન્ય સમાન હોય છે. ફક્ત પ્રથમ હાર્મોનિક હંમેશા હાજર હોય છે.

ચોખા. 2. જટિલ વૈકલ્પિક પ્રવાહ અને તેના હાર્મોનિક્સ

ઉદાહરણ તરીકે, FIG. 2a એ પ્રથમ અને બીજા હાર્મોનિક્સ અને આ હાર્મોનિક્સના પ્લોટ અને FIG માં જટિલ પ્રવાહનો પ્લોટ બતાવે છે. 2, b, પ્રથમ અને ત્રીજા હાર્મોનિક્સ ધરાવતા વર્તમાન માટે સમાન બતાવવામાં આવે છે. આ આલેખમાં, હાર્મોનિક્સ ઉમેરવાનું અને જટિલ આકાર સાથે કુલ વર્તમાન મેળવવાનું કામ તેમના ચિહ્નો (વત્તા અને ઓછા) ને ધ્યાનમાં લઈને, જુદા જુદા સમયે પ્રવાહોને દર્શાવતા વર્ટિકલ સેગમેન્ટ્સ ઉમેરીને કરવામાં આવે છે.

ક્યારેક એક જટિલ પ્રવાહ, હાર્મોનિક્સ ઉપરાંત, પણ સમાવેશ થાય છે ડીસી., એટલે કે, એક સતત ઘટક. સતત આવર્તન શૂન્ય હોવાથી, સ્થિર ઘટકને શૂન્ય હાર્મોનિક કહી શકાય.

જટિલ પ્રવાહની હાર્મોનિક્સ શોધવી મુશ્કેલ છે. હાર્મોનિક એનાલિસિસ તરીકે ઓળખાતા ગણિતનો એક વિશેષ વિભાગ આ માટે સમર્પિત છે... જો કે, કેટલાક સંકેતો અનુસાર, ચોક્કસ હાર્મોનિક્સની હાજરી નક્કી કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો જટિલ પ્રવાહના હકારાત્મક અને નકારાત્મક અર્ધ-તરંગો આકાર અને મહત્તમ મૂલ્યમાં સમાન હોય, તો આવા પ્રવાહમાં માત્ર એક વિચિત્ર હાર્મોનિક હોય છે.

આવા પ્રવાહનું ઉદાહરણ ફિગમાં આપવામાં આવ્યું છે. 2, બી.જો સકારાત્મક અને નકારાત્મક અર્ધ-તરંગો આકાર અને મહત્તમ મૂલ્યમાં એકબીજાથી ભિન્ન હોય (ફિગ. 2, a), તો આ સમ હાર્મોનિક્સની હાજરીના સંકેત તરીકે સેવા આપે છે (આ કિસ્સામાં, ત્યાં વિચિત્ર હાર્મોનિક્સ પણ હોઈ શકે છે).

ચોખા. 3. ઓસિલોસ્કોપ સ્ક્રીન પર જટિલ વૈકલ્પિક પ્રવાહ

વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ અને જટિલ-આકારના EMFs, જેમ કે જટિલ પ્રવાહોને, સાદા સાઇનુસાઇડલ ઘટકોના સરવાળા તરીકે રજૂ કરી શકાય છે.

હાર્મોનિક્સમાં જટિલ પ્રવાહોના વિઘટનના ભૌતિક અર્થ વિશે, જે કહેવામાં આવ્યું છે તેનું પુનરાવર્તન કરી શકાય છે. ધબકતો પ્રવાહ, જેને જટિલ પ્રવાહો તરીકે પણ વર્ગીકૃત કરવી જોઈએ.

રેખીય ઉપકરણો ધરાવતા ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ્સમાં, જટિલ પ્રવાહની ક્રિયાને હંમેશા તેના ઘટક પ્રવાહોની કુલ ક્રિયા તરીકે ગણી અને ગણતરી કરી શકાય છે. જો કે, બિન-રેખીય ઉપકરણોની હાજરીમાં, આ પદ્ધતિમાં વધુ મર્યાદિત એપ્લિકેશન છે, કારણ કે તે સંખ્યાબંધ સમસ્યાઓ હલ કરતી વખતે નોંધપાત્ર ભૂલો આપી શકે છે.

આ વિષય પર પણ જુઓ: બિન-સાઇનસોઇડલ વર્તમાન સર્કિટ્સની ગણતરી