વિદ્યુત સંકેતોના સ્ત્રોતો

બે જુદા જુદા બિંદુઓ વચ્ચેના સંભવિત તફાવતને ઇલેક્ટ્રિક વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે, જેને સંક્ષિપ્તતા માટે "વોલ્ટેજ" કહેવામાં આવે છે, કારણ કે ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટનો સિદ્ધાંત મુખ્યત્વે વિદ્યુત ઘટના અથવા પ્રક્રિયાઓ સાથે સંબંધિત છે. તેથી, જો બે પ્રદેશો કે જેમની પોટેન્શિયલ એકબીજાથી ભિન્ન હોય તે કોઈક રીતે બનાવવામાં આવે, તો તેમની વચ્ચે વોલ્ટેજ U = φ1 — φ2 દેખાશે, જ્યાં φ1 અને φ2 એ ઉપકરણના પ્રદેશોની સંભવિતતા છે જેમાં, ઓછા વપરાશને કારણે અસમાન મૂલ્યો સાથે ઊર્જા વિદ્યુત ક્ષમતાઓ રચાય છે...

ઉદાહરણ તરીકે, શુષ્ક કોષમાં વિવિધ રસાયણો હોય છે - કોલસો, ઝીંક, એગ્લોમેરેટ અને અન્ય. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે, ઊર્જા (આ કિસ્સામાં રાસાયણિક) ખર્ચવામાં આવે છે, પરંતુ તેના બદલે, તત્વમાં વિવિધ સંખ્યાના ઇલેક્ટ્રોનવાળા વિસ્તારો દેખાય છે, જે તત્વના તે ભાગોમાં અસમાન સંભવિતતાનું કારણ બને છે જ્યાં કાર્બન રોડ અને ઝિંક કપ સ્થિત છે. .

તેથી, કાર્બન સળિયા અને ઝીંક કપના વાયર વચ્ચે વોલ્ટેજ છે. સ્ત્રોતના ખુલ્લા ટર્મિનલ્સ પરના આ વોલ્ટેજને ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ (સંક્ષિપ્ત EMF) કહેવામાં આવે છે.

આમ, ઇએમએફ પણ એક વોલ્ટેજ છે, પરંતુ ચોક્કસ શરતો હેઠળ. ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ વોલ્ટેજ જેવા જ એકમોમાં માપવામાં આવે છે, એટલે કે વોલ્ટ (V) અથવા અપૂર્ણાંક એકમો - મિલીવોલ્ટ્સ (mV), માઇક્રોવોલ્ટ્સ (μV), 1 mV = 10-3 V અને 1 μV = 10-6 V સાથે.

શબ્દ «EMF», જે ઐતિહાસિક રીતે વિકસિત થયો છે, તે સખત રીતે અચોક્કસ છે, કારણ કે EMF પાસે વોલ્ટેજનું પરિમાણ છે, બળનું બિલકુલ નથી, તેથી જ તેને તાજેતરમાં ત્યજી દેવામાં આવ્યું છે, "આંતરિક વોલ્ટેજ" (એટલે ​​​​કે, વોલ્ટેજ) શબ્દોને બદલે છે. વોલ્ટેજ, સ્ત્રોતની અંદર ઉત્સાહિત) અથવા «સંદર્ભ વોલ્ટેજ». ઘણા પુસ્તકોમાં «EMF» શબ્દનો ઉપયોગ થતો હોવાથી અને GOST રદ કરવામાં આવ્યો નથી, અમે આ લેખમાં તેનો ઉપયોગ કરીશું.

તેથી, સ્ત્રોત ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ (EMF) એ અમુક પ્રકારની ઊર્જાના વપરાશના પરિણામે સ્ત્રોતની અંદર ઉત્પન્ન થયેલ સંભવિત તફાવત છે.

કેટલીકવાર એવું કહેવાય છે કે સ્ત્રોત પર EMF બાહ્ય દળો દ્વારા રચાય છે, જેને બિન-વિદ્યુત પ્રકૃતિના પ્રભાવ તરીકે સમજવામાં આવે છે. તેથી, ઔદ્યોગિક પાવર પ્લાન્ટ્સમાં સ્થાપિત જનરેટરમાં, યાંત્રિક ઊર્જાના વપરાશને કારણે EMF રચાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઘટી રહેલા પાણીની ઊર્જા, બળતણ, વગેરે. હાલમાં, સૌર બેટરીઓ વધુ સામાન્ય બની રહી છે, જેમાં પ્રકાશ ઊર્જાનું રૂપાંતર થાય છે. વિદ્યુત ઊર્જા અને વગેરેમાં

કોમ્યુનિકેશન ટેક્નોલોજી, રેડિયો ઈલેક્ટ્રોનિક્સ અને ટેક્નોલોજીની અન્ય શાખાઓમાં વિદ્યુત વોલ્ટેજ ખાસ ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાંથી મેળવવામાં આવે છે જેને સિગ્નલ જનરેટર, જેમાં ઔદ્યોગિક વિદ્યુત નેટવર્કની ઊર્જા આઉટપુટ ટર્મિનલ્સમાંથી લેવામાં આવેલા વિવિધ વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત થાય છે.આ રીતે, સિગ્નલ જનરેટર ઔદ્યોગિક નેટવર્કમાંથી વિદ્યુત ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે અને વિદ્યુત પ્રકારના વોલ્ટેજ પણ ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ સંપૂર્ણપણે અલગ પરિમાણો સાથે, જે નેટવર્કમાંથી સીધા મેળવી શકાતા નથી.

કોઈપણ વોલ્ટેજની સૌથી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા એ સમય પર તેની અવલંબન છે. સામાન્ય રીતે, જનરેટર વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે જેની કિંમતો સમય સાથે બદલાય છે. આનો અર્થ એ છે કે કોઈપણ ક્ષણે જનરેટરના આઉટપુટ ટર્મિનલ્સ પરનો વોલ્ટેજ અલગ છે. આવા વોલ્ટેજને ચલ કહેવામાં આવે છે, સ્થિરાંકોથી વિપરીત, જેની કિંમતો સમય સાથે યથાવત રહે છે.

તે યાદ રાખવું આવશ્યક છે કે સતત વોલ્ટેજ સાથે કોઈપણ માહિતી (વાણી, સંગીત, ટેલિવિઝન છબીઓ, ડિજિટલ ડેટા, વગેરે) પ્રસારિત કરવી મૂળભૂત રીતે અશક્ય છે, અને સંદેશાવ્યવહાર તકનીક ખાસ કરીને માહિતીના પ્રસારણ માટે રચાયેલ હોવાથી, મુખ્ય ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવશે. સમય-વિવિધ સંકેતો માટે એકાઉન્ટ તરફ વળ્યા.

કોઈપણ ત્વરિત સમયના વોલ્ટેજને તાત્કાલિક કહેવામાં આવે છે... તાત્કાલિક વોલ્ટેજ મૂલ્યો સામાન્ય રીતે સમય-આધારિત ચલ હોય છે અને તેને લોઅરકેસ (લોઅરકેસ) અને (ટી) દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે અથવા, ટૂંકમાં, - અને. તાત્કાલિક મૂલ્યોનો સરવાળો વેવફોર્મ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો t = 0 થી t = t1 ના અંતરાલમાં વોલ્ટેજ સમયના પ્રમાણમાં વધે છે, અને t = t1 થી t = t2 ના અંતરાલમાં તેઓ સમાન નિયમ અનુસાર ઘટે છે, તો આવા સંકેતો ત્રિકોણાકાર આકાર ધરાવે છે. .

તેઓ સંચાર તકનીકોમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે ચોરસ તરંગ સંકેતો… આવા સંકેતો માટે, t0 થી t1 ના અંતરાલમાં વોલ્ટેજ શૂન્ય બરાબર છે, આ ક્ષણે t1 તીવ્રપણે મહત્તમ મૂલ્ય સુધી વધે છે, t1 થી t2 ના અંતરાલમાં તે યથાવત રહે છે, આ ક્ષણે t2 ઝડપથી ઘટીને શૂન્ય થઈ જાય છે, વગેરે

વિદ્યુત સંકેતોને સામયિક અને બિન-સામયિકમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. સામયિક સંકેતોને એવા સંકેતો કહેવામાં આવે છે કે જેનાં તાત્કાલિક મૂલ્યો સમાન સમય પછી પુનરાવર્તિત થાય છે, જેને પીરિયડ T કહેવાય છે. બિન-સામયિક સંકેતો ફક્ત એક જ વાર દેખાય છે અને ફરીથી પુનરાવર્તિત થતા નથી. સામયિક અને બિન-સામયિક સંકેતોનું સંચાલન કરતા કાયદાઓ ખૂબ જ અલગ છે.

ચોખા. 1

ચોખા. 2

ચોખા. 3

તેમાંના ઘણા, સામયિક સંકેતો માટે સંપૂર્ણ રીતે સાચા હોવાને કારણે, બિન-સામયિક સંકેતો માટે સંપૂર્ણપણે ખોટા અને ઊલટું. સામયિક સિગ્નલોના અભ્યાસ માટે સામયિકના અભ્યાસ કરતાં વધુ જટિલ ગાણિતિક ઉપકરણની જરૂર પડે છે.

કઠોળ વચ્ચેના વિરામ સાથેના લંબચોરસ સંકેતો અથવા, જેમને તેઓ કહે છે, "બર્સ્ટ" ("સિગ્નલ મોકલવા" ના ખ્યાલથી) ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. આવા સંકેતો ફરજ ચક્ર દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, એટલે કે. પીરિયડ ટાઈમ T અને મોકલવાના સમય ti નો ગુણોત્તર:

ઉદાહરણ તરીકે, જો વિરામનો સમય પલ્સ સમય જેટલો હોય, એટલે કે, મોકલવાનું અડધા સમયગાળાની અંદર થાય, તો ફરજ ચક્ર

અને જો મોકલવાનો સમય અવધિના દસમા ભાગનો હોય, તો

વોલ્ટેજના વેવફોર્મને દૃષ્ટિપૂર્વક જોવા માટે, માપવાના સાધનોને ઓસિલોસ્કોપ કહેવામાં આવે છે... ઓસિલોસ્કોપની સ્ક્રીન પર, ઇલેક્ટ્રોન બીમ વોલ્ટેજના વળાંકને ટ્રેસ કરે છે જે ઓસિલોસ્કોપના ઇનપુટ ટર્મિનલ્સ પર લાગુ થાય છે.

જ્યારે ઓસિલોસ્કોપ સામાન્ય રીતે ચાલુ હોય છે, ત્યારે તેની સ્ક્રીન પરના વળાંકો સમયના કાર્ય તરીકે મેળવવામાં આવે છે, એટલે કે, અંજીરમાં બતાવેલ ચિત્રો જેવી જ બીમ ટ્રેસીંગ ઈમેજો. 1, a — 2, b.જો એક ઇલેક્ટ્રોન બીમ ટ્યુબમાં એવા ઉપકરણો હોય કે જે બે બીમ બનાવે છે અને આમ એક સાથે બે છબીઓ જોવાની મંજૂરી આપે છે, તો આવા ઓસિલોસ્કોપ્સને ડબલ-બીમ ઓસિલોસ્કોપ કહેવામાં આવે છે.

ડ્યુઅલ-બીમ ઓસિલોસ્કોપમાં ઇનપુટ ટર્મિનલની બે જોડી હોય છે, જેને ચેનલ 1 અને ચેનલ 2 ઇનપુટ્સ કહેવાય છે. ડ્યુઅલ-બીમ ઓસિલોસ્કોપ્સ સિંગલ-બીમ ઓસિલોસ્કોપ કરતાં વધુ અદ્યતન છે: તેનો ઉપયોગ બે અલગ-અલગ ઉપકરણોમાં પ્રક્રિયાઓની દૃષ્ટિની તુલના કરવા માટે કરી શકાય છે, ઇનપુટ પર અને એક ઉપકરણના આઉટપુટ ટર્મિનલ્સ, તેમજ સંખ્યાબંધ ખૂબ જ રસપ્રદ પ્રયોગો કરવા માટે.

ચોખા. 4

ઓસિલોસ્કોપ એ ઇલેક્ટ્રોનિક એન્જિનિયરિંગમાં વપરાતું સૌથી આધુનિક માપન ઉપકરણ છે, તેની મદદથી તમે સિગ્નલોનો આકાર નક્કી કરી શકો છો, વોલ્ટેજ, ફ્રીક્વન્સીઝ, ફેઝ શિફ્ટ્સ માપી શકો છો, સ્પેક્ટ્રાનું અવલોકન કરી શકો છો, વિવિધ સર્કિટમાં પ્રક્રિયાઓની તુલના કરી શકો છો અને સંખ્યાબંધ માપન અને સંશોધન પણ કરી શકો છો. , જેની ચર્ચા નીચેના વિભાગોમાં કરવામાં આવશે.

સૌથી મોટા અને સૌથી નાના તાત્કાલિક મૂલ્ય વચ્ચેના તફાવતને સ્વિંગ વોલ્ટેજ અપ કહેવામાં આવે છે (કેપિટલ લેટર સૂચવે છે કે સમય મૂલ્યમાં સ્થિરતા વર્ણવવામાં આવી રહી છે, અને સબસ્ક્રિપ્ટ «p» શબ્દ «રેન્જ» માટે વપરાય છે. સંકેત Ue કરી શકે છે આ રીતે, ઓસિલોસ્કોપની સ્ક્રીન પર, નિરીક્ષક તપાસ કરેલ વોલ્ટેજનો આકાર અને તેની શ્રેણી જુએ છે.

ઉદાહરણ તરીકે, FIG માં. 4a અંજીર માં, સાઇનુસોઇડલ વોલ્ટેજ વળાંક બતાવે છે. 4, b — અર્ધ તરંગ, અંજીરમાં. 4, c — સંપૂર્ણ તરંગ, ફિગમાં. 4, ડી - જટિલ સ્વરૂપ.

જો વળાંક આડી અક્ષ વિશે સપ્રમાણતા ધરાવે છે, જેમ કે ફિગમાં. 3, a, પછી શ્રેણીના અડધા ભાગને મહત્તમ મૂલ્ય કહેવામાં આવે છે અને તેને Um દ્વારા સૂચિત કરવામાં આવે છે.જો વળાંક એકતરફી હોય, એટલે કે, તમામ ત્વરિત મૂલ્યો સમાન ચિહ્ન ધરાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, હકારાત્મક, તો સ્વિંગ મહત્તમ મૂલ્યની બરાબર છે, આ કિસ્સામાં Um = ઉપર (જુઓ. ફિગ. 3, a, 3, b, 4. b, 4, c). આમ, સંચાર ઇજનેરીમાં, વોલ્ટેજની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ છે: સમયગાળો, આકાર, શ્રેણી; કોઈપણ પ્રયોગો, ગણતરીઓ, અભ્યાસોમાં, સૌ પ્રથમ આ મૂલ્યોનો ખ્યાલ હોવો જોઈએ.