પ્રેરક રીતે જોડાયેલા ઓસીલેટીંગ સર્કિટ

એકબીજાની સાપેક્ષ સ્થિત બે ઓસીલેટીંગ સર્કિટનો વિચાર કરો જેથી ઉર્જા પ્રથમ સર્કિટમાંથી બીજા અને તેનાથી વિપરીત સ્થાનાંતરિત થઈ શકે.

આવી પરિસ્થિતિઓમાં ઓસિલેટર સર્કિટને જોડી સર્કિટ કહેવામાં આવે છે, કારણ કે એક સર્કિટમાં થતા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઓસિલેશનને કારણે અન્ય સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઓસિલેશન થાય છે, અને ઊર્જા આ સર્કિટ વચ્ચે એવી રીતે ફરે છે કે જાણે તેઓ જોડાયેલા હોય.

સાંકળો વચ્ચેનું જોડાણ જેટલું મજબૂત છે, વધુ ઊર્જા એક સાંકળમાંથી બીજી સાંકળમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, સાંકળો વધુ તીવ્રતાથી એકબીજાને પ્રભાવિત કરે છે.

લૂપ ઇન્ટરકનેક્શનની તીવ્રતા લૂપ કપલિંગ ગુણાંક Kwv દ્વારા માપી શકાય છે, જે ટકાવારી તરીકે માપવામાં આવે છે (0 થી 100% સુધી). સર્કિટ કનેક્શન ઇન્ડક્ટિવ (ટ્રાન્સફોર્મર), ઓટોટ્રાન્સફોર્મર અથવા કેપેસિટીવ છે. આ લેખમાં, અમે ઇન્ડક્ટિવ કપ્લિંગ પર વિચાર કરીશું, એટલે કે, એવી સ્થિતિ જ્યારે સર્કિટની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માત્ર ચુંબકીય (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક) ક્ષેત્રને કારણે થાય છે.

ઇન્ડક્ટિવ કપલિંગને ટ્રાન્સફોર્મર કપલિંગ પણ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે એકબીજા પર સર્કિટ વિન્ડિંગ્સની પરસ્પર પ્રેરક ક્રિયાને કારણે થાય છે, જેમ કે ટ્રાન્સફોર્મરમાં, માત્ર એટલો જ તફાવત છે કે ઓસીલેટીંગ સર્કિટ, સૈદ્ધાંતિક રીતે, પરંપરાગત ટ્રાન્સફોર્મરમાં જોઈ શકાય તેટલી નજીકથી જોડી શકાય નહીં.

કનેક્ટેડ સર્કિટ્સની સિસ્ટમમાં, તેમાંથી એક જનરેટર દ્વારા સંચાલિત થાય છે (એક વૈકલ્પિક વર્તમાન સ્ત્રોતમાંથી), આ સર્કિટને પ્રાથમિક સર્કિટ કહેવામાં આવે છે. આકૃતિમાં, પ્રાથમિક સર્કિટ એ છે જેમાં L1 અને C1 તત્વોનો સમાવેશ થાય છે. પ્રાથમિક સર્કિટમાંથી ઊર્જા મેળવતા સર્કિટને ગૌણ સર્કિટ કહેવામાં આવે છે, આકૃતિમાં તે તત્વો L2 અને C2 દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

લિંક કન્ફિગરેશન અને લૂપ રેઝોનન્સ

જ્યારે પ્રાથમિક લૂપની કોઇલ L1 માં વર્તમાન I1 બદલાય છે (વધે છે અથવા ઘટાડે છે), ત્યારે આ કોઇલની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર B1 ના ઇન્ડક્શનની તીવ્રતા તે મુજબ બદલાય છે અને આ ક્ષેત્રના બળની રેખાઓ ગૌણ કોઇલ L2 ના વળાંકને પાર કરે છે. અને તેથી, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના કાયદા અનુસાર, તેમાં EMF પ્રેરિત કરો, જે કોઇલ L2 માં વર્તમાન I2 નું કારણ બને છે. તેથી, તે તારણ આપે છે કે તે ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા છે કે પ્રાથમિક સર્કિટમાંથી ઊર્જા ટ્રાન્સફોર્મરની જેમ ગૌણમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.

વ્યવહારીક રીતે જોડાયેલા લૂપ્સમાં સતત અથવા ચલ જોડાણ હોઈ શકે છે, જે લૂપ્સના ઉત્પાદનની પદ્ધતિ દ્વારા સમજાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, લૂપ્સની કોઇલ એક સામાન્ય ફ્રેમ પર ઘા કરી શકાય છે, સ્થિર સ્થિર હોય છે, અથવા ત્યાં ભૌતિક થવાની સંભાવના હોય છે. એકબીજાને સંબંધિત કોઇલની હિલચાલ, પછી તેમનો સંબંધ ચલ છે. વેરિયેબલ લિંક કોઇલ તેમને પાર કરતા તીર સાથે યોજનાકીય રીતે બતાવવામાં આવે છે.

આમ, ઉપર નોંધ્યું છે તેમ, કોઇલ Ksv ના જોડાણનો ગુણાંક ટકાવારી તરીકે સર્કિટના ઇન્ટરકનેક્શનને પ્રતિબિંબિત કરે છે, વ્યવહારમાં, જો આપણે કલ્પના કરીએ કે વિન્ડિંગ્સ સમાન છે, તો તે બતાવશે કે ચુંબકીય પ્રવાહ F1 નો કેટલો ભાગ છે. કોઇલ L1 પણ કોઇલ L2 પર પડે છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, કપ્લીંગ ગુણાંક Ksv બતાવે છે કે બીજી સર્કિટમાં પ્રેરિત થયેલ EMF એ EMF કરતાં કેટલી વાર ઓછી છે જે તેમાં પ્રેરિત થઈ શકે છે જો કોઇલ L1 ના બળની તમામ ચુંબકીય રેખાઓ તેની રચનામાં સામેલ હોય.

કનેક્ટેડ સર્કિટ્સમાં મહત્તમ ઉપલબ્ધ પ્રવાહો અને વોલ્ટેજ મેળવવા માટે, તેઓ રહે જ જોઈએ એકબીજા સાથે પડઘો.

ટ્રાન્સમિશન (પ્રાથમિક) સર્કિટમાં પડઘો એ પ્રાથમિક સર્કિટના ઉપકરણના આધારે, પ્રવાહોનો પડઘો અથવા વોલ્ટેજનો પડઘો હોઈ શકે છે: જો જનરેટર શ્રેણીમાં સર્કિટ સાથે જોડાયેલ હોય, તો રેઝોનન્સ વોલ્ટેજમાં હશે, જો સમાંતરમાં - પ્રવાહોનો પડઘો. સામાન્ય રીતે ગૌણ સર્કિટમાં વોલ્ટેજ રેઝોનન્સ હશે, કારણ કે કોઇલ L2 પોતે અસરકારક રીતે ગૌણ સર્કિટ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા AC વોલ્ટેજ સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.

ચોક્કસ CWS સાથે લૂપ્સને સાંકળી લેવાથી, તેમના રેઝોનન્સ માટેનું ટ્યુનિંગ નીચેના ક્રમમાં કરવામાં આવે છે. પ્રાથમિક લૂપમાં રેઝોનન્સ મેળવવા માટે પ્રાથમિક સર્કિટને ટ્યુન કરવામાં આવે છે, એટલે કે જ્યાં સુધી મહત્તમ વર્તમાન I1 ન પહોંચે ત્યાં સુધી.

આગળનું પગલું સેકન્ડરી સર્કિટને મહત્તમ વર્તમાન (C2 પર મહત્તમ વોલ્ટેજ) પર સેટ કરવાનું છે. પછી પ્રાથમિક સર્કિટ એડજસ્ટ કરવામાં આવે છે કારણ કે કોઇલ L2 માંથી ચુંબકીય પ્રવાહ F2 હવે ચુંબકીય પ્રવાહ F1 ને અસર કરે છે, અને પ્રાથમિક લૂપ રેઝોનન્ટ આવર્તન સહેજ બદલાય છે કારણ કે સર્કિટ હવે એકસાથે કામ કરી રહ્યા છે.

એક જ બ્લોકના ભાગ રૂપે બનાવેલ કનેક્ટેડ સર્કિટ સેટ કરતી વખતે એક જ સમયે એડજસ્ટેબલ કેપેસિટર્સ C1 અને C2 રાખવાનું અનુકૂળ છે (સ્કેમેટિકલી, સામાન્ય રોટર સાથે એડજસ્ટેબલ કેપેસિટર્સ તેમને ક્રોસ કરતા સંયુક્ત ડોટેડ તીરો દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે). ગોઠવણની બીજી શક્યતા એ છે કે મુખ્ય સાથે સમાંતર પ્રમાણમાં નાની ક્ષમતાના વધારાના કેપેસિટરને જોડવું.

ઘા કોઇલના ઇન્ડક્ટન્સને સમાયોજિત કરીને રેઝોનન્સને સમાયોજિત કરવું પણ શક્ય છે, ઉદાહરણ તરીકે કોઇલની અંદર કોરને ખસેડીને. આવા "ટ્યુનેબલ" કોરો ડૅશ લાઇન દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે, જે તીર વડે ઓળંગી જાય છે.

એકબીજા પર સાંકળોની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ

શા માટે ગૌણ સર્કિટ પ્રાથમિક સર્કિટને અસર કરે છે અને આ કેવી રીતે થાય છે? ગૌણ સર્કિટનું વર્તમાન I2 તેનું પોતાનું ચુંબકીય પ્રવાહ F2 બનાવે છે, જે આંશિક રીતે કોઇલ L1 ના વળાંકને પાર કરે છે અને તેથી તેમાં એક EMF પ્રેરિત કરે છે, જે નિર્દેશિત છે (લેન્ઝના નિયમ અનુસાર) વર્તમાન I1 ની સામે અને તેથી અમે તેને ઘટાડવાનો પ્રયત્ન કરીએ છીએ, આ પ્રાથમિક સર્કિટને વધારાના પ્રતિકાર તરીકે શોધે છે, એટલે કે, રજૂ કરેલ પ્રતિકાર.

જ્યારે ગૌણ સર્કિટ જનરેટર આવર્તન સાથે ટ્યુન કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે પ્રાથમિક સર્કિટમાં જે પ્રતિકાર રજૂ કરે છે તે સંપૂર્ણપણે સક્રિય હોય છે.

પરિચયિત પ્રતિકાર વધુ, સર્કિટ વધુ મજબૂત, એટલે કે, વધુ Kws, ગૌણ સર્કિટ દ્વારા પ્રાથમિકમાં દાખલ કરવામાં આવેલ પ્રતિકાર વધારે છે. હકીકતમાં, આ નિવેશ પ્રતિકાર ગૌણ સર્કિટમાં સ્થાનાંતરિત ઊર્જાની માત્રાને દર્શાવે છે.

જો સેકન્ડરી સર્કિટને જનરેટરની આવર્તનના સંદર્ભમાં ટ્યુન કરવામાં આવે છે, તો તેના દ્વારા રજૂ કરાયેલ પ્રતિકારમાં, સક્રિય એક ઉપરાંત, એક પ્રતિક્રિયાશીલ ઘટક (કેપેસિટીવ અથવા ઇન્ડક્ટિવ, સર્કિટ જે દિશામાં શાખા છે તેના આધારે) હશે. .

રૂપરેખા વચ્ચેના જોડાણનું કદ

સર્કિટ્સના કપ્લીંગ ફેક્ટર Kww ના સંબંધમાં જનરેટરની આવર્તન પર ગૌણ સર્કિટના વર્તમાનની ગ્રાફિકલ અવલંબનને ધ્યાનમાં લો. રૂપરેખાનું જોડાણ જેટલું નાનું હોય છે, તેટલો તીક્ષ્ણ પ્રતિધ્વનિ, અને જેમ જેમ Kww વધે છે, રેઝોનન્સ કર્વની ટોચ પ્રથમ સપાટ થાય છે (ક્રિટિકલ કપ્લિંગ), અને પછી, જો જોડાણ વધુ મજબૂત બને છે, તો તે ડબલ-બેક્ડ દેખાવ મેળવે છે.

જો સર્કિટ સમાન હોય તો ગૌણ સર્કિટમાં સૌથી વધુ શક્તિ મેળવવાના દૃષ્ટિકોણથી જટિલ જોડાણને શ્રેષ્ઠ ગણવામાં આવે છે. આવા શ્રેષ્ઠ મોડ માટે કપ્લીંગ ફેક્ટર સંખ્યાત્મક રીતે એટેન્યુએશન વેલ્યુ (સર્કિટ Q ના ક્યૂ-ફેક્ટરનો પરસ્પર) સમાન છે.

મજબૂત જોડાણ (વધુ નિર્ણાયક) રેઝોનન્સ કર્વમાં ઘટાડો બનાવે છે, અને આ જોડાણ જેટલું મજબૂત, ફ્રીક્વન્સી ડ્રોપ વધુ વિશાળ. સર્કિટના મજબૂત જોડાણ સાથે, પ્રાથમિક લૂપમાંથી ઊર્જા 50% કરતા વધુની કાર્યક્ષમતા સાથે ગૌણમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે; આ અભિગમનો ઉપયોગ એવા કિસ્સાઓમાં થાય છે જ્યાં વધુ પાવર સર્કિટથી સર્કિટમાં ટ્રાન્સફર કરવાની જરૂર હોય.

નબળું કપ્લિંગ (ક્રિટીકલ કરતાં ઓછું) રેઝોનન્સ કર્વ પૂરું પાડે છે જેનો આકાર સિંગલ સર્કિટ જેવો જ હોય ​​છે. નબળા જોડાણનો ઉપયોગ એવા કિસ્સાઓમાં થાય છે કે જ્યાં પ્રાથમિક લૂપમાંથી ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા સાથે ગૌણ સર્કિટમાં નોંધપાત્ર શક્તિ સ્થાનાંતરિત કરવાની જરૂર નથી, અને તે ઇચ્છનીય છે કે ગૌણ સર્કિટ પ્રાથમિક સર્કિટને શક્ય તેટલી ઓછી અસર કરે.ગૌણ સર્કિટનું ક્યુ-ફેક્ટર જેટલું ઊંચું હશે, પડઘો વખતે તેમાં વર્તમાનનું કંપનવિસ્તાર વધારે છે. રેડિયો સાધનોમાં માપન હેતુ માટે નબળી કડી યોગ્ય છે.