વિદ્યુત સર્કિટના સંચાલનના મોડ્સ

ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ માટે, સૌથી લાક્ષણિક મોડ લોડ, નો-લોડ અને શોર્ટ-સર્કિટ મોડ્સ છે.

ચાર્જિંગ મોડ... જ્યારે તે પ્રતિકારક R (રેઝિસ્ટર, ઇલેક્ટ્રિક લેમ્પ, વગેરે) ના કોઈપણ રીસીવરના સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલ હોય ત્યારે ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટના સંચાલનને ધ્યાનમાં લો.

આધારિત ઓહ્મનો કાયદો એન.એસ. વગેરે c. સ્ત્રોત સર્કિટના બાહ્ય વિભાગના વોલ્ટેજ IR અને IR0 ના સરવાળા સમાન છે સ્ત્રોતનો આંતરિક પ્રતિકાર:

આપેલ છે કે વોલ્ટેજ Ui અને સ્ત્રોત ટર્મિનલ બાહ્ય સર્કિટમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ IR સમાન છે, અમને મળે છે:

આ સૂત્ર દર્શાવે છે કે એન.એસ. વગેરે c. સ્ત્રોત અંદરના વોલ્ટેજ ડ્રોપના મૂલ્ય દ્વારા તેના ટર્મિનલ્સ પરના વોલ્ટેજ કરતા વધારે છે... સ્ત્રોતની અંદર વોલ્ટેજ ડ્રોપ IR0 સર્કિટ I (લોડ કરંટ) માં વર્તમાન પર આધાર રાખે છે, જે દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. રીસીવરનો પ્રતિકાર R. લોડ વર્તમાન જેટલું ઊંચું છે, સ્રોત ટર્મિનલ વોલ્ટેજ ઓછું છે:

સમગ્ર સ્ત્રોતમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ આંતરિક પ્રતિકાર R0 પર પણ આધાર રાખે છે.વર્તમાન I પર વોલ્ટેજ Ui ની અવલંબન સીધી રેખા (ફિગ. 1) દ્વારા દર્શાવવામાં આવી છે. આ અવલંબનને સ્ત્રોતની બાહ્ય લાક્ષણિકતા કહેવામાં આવે છે.

ઉદાહરણ 1. 1200 A ના લોડ કરંટ પર જનરેટર ટર્મિનલ પર વોલ્ટેજ નક્કી કરો જો e. વગેરે s. 640 V છે અને આંતરિક પ્રતિકાર 0.1 ઓહ્મ છે.

જવાબ આપો. જનરેટરના આંતરિક પ્રતિકારમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ

જનરેટર ટર્મિનલ વોલ્ટેજ

તમામ સંભવિત લોડ મોડ્સમાં, નજીવી એક સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. નોમિનલ એ આ વિદ્યુત ઉપકરણ માટે નિર્માતા દ્વારા તેની તકનીકી આવશ્યકતાઓ અનુસાર સ્થાપિત કામગીરીનો મોડ છે. તે નજીવા વોલ્ટેજ, વર્તમાન (ફિગ. 1 માં બિંદુ H) અને શક્તિ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ મૂલ્યો સામાન્ય રીતે આ ઉપકરણના પાસપોર્ટમાં સૂચવવામાં આવે છે.

વિદ્યુત સ્થાપનોના વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશનની ગુણવત્તા રેટ કરેલ વોલ્ટેજ અને રેટ કરેલ વર્તમાન પર આધાર રાખે છે — તેમના ગરમીનું તાપમાન, જે વાયરનો ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર, લાગુ ઇન્સ્યુલેશનનો થર્મલ પ્રતિકાર અને ઇન્સ્ટોલેશનનો ઠંડક દર નક્કી કરે છે. જો રેટ કરેલ વર્તમાન લાંબા સમય સુધી ઓળંગાઈ જાય, તો તે ઇન્સ્ટોલેશનને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

ચોખા. 1. સ્ત્રોતની બાહ્ય લાક્ષણિકતાઓ

સ્ટેન્ડબાય મોડ… આ મોડમાં, સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલ ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ ખુલ્લી હોય છે, એટલે કે વર્તમાનમાં કોઈ સર્કિટ નથી. આ કિસ્સામાં, આંતરિક વોલ્ટેજ ડ્રોપ IR0 શૂન્ય હશે

તેથી, નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં, વિદ્યુત ઊર્જાના સ્ત્રોતના ટર્મિનલ્સ પરનો વોલ્ટેજ તેના e ની બરાબર છે. વગેરે (અંજીર 1 માં બિંદુ X). આ સંજોગોનો ઉપયોગ ઇ માપવા માટે કરી શકાય છે. વગેરે વી. વીજળીના સ્ત્રોત.

શોર્ટ સર્કિટ મોડ. શોર્ટ સર્કિટ (શોર્ટ સર્કિટ) સ્ત્રોતના ઓપરેશનના આવા મોડને કહેવામાં આવે છે જ્યારે તેના ટર્મિનલ્સને વાયર દ્વારા બંધ કરવામાં આવે છે જેનો પ્રતિકાર શૂન્ય સમાન ગણી શકાય. વ્યવહારિક રીતે સી. H. ત્યારે થાય છે જ્યારે સ્ત્રોતને રીસીવર સાથે જોડતા વાયરો એકસાથે જોડાયેલા હોય છે, કારણ કે આ વાયરોમાં સામાન્ય રીતે નહિવત પ્રતિકાર હોય છે અને તેને શૂન્ય તરીકે લઈ શકાય છે.

વિદ્યુત સ્થાપનોની સેવા આપતા કર્મચારીઓની અયોગ્ય ક્રિયાઓના પરિણામે અથવા વાયરના ઇન્સ્યુલેશનને નુકસાન થાય તો શોર્ટ સર્કિટ થઈ શકે છે. પછીના કિસ્સામાં, આ વાયરો જમીન દ્વારા કનેક્ટ થઈ શકે છે, જેનો પ્રતિકાર ખૂબ ઓછો હોય છે, અથવા આસપાસના ધાતુના ભાગો (ઇલેક્ટ્રિકલ મશીન અને ઉપકરણ હાઉસિંગ, લોકોમોટિવ બોડીના તત્વો, વગેરે) દ્વારા.

શોર્ટ સર્કિટ કરંટ

હકીકત એ છે કે સ્ત્રોત R0 નો આંતરિક પ્રતિકાર સામાન્ય રીતે ખૂબ નાનો હોય છે, તેમાંથી વહેતો પ્રવાહ ખૂબ મોટા મૂલ્યોમાં વધે છે. શોર્ટ-સર્કિટ પોઈન્ટ પર વોલ્ટેજ શૂન્ય બની જાય છે (ફિગ. 1 માં પોઈન્ટ K), એટલે કે, વિદ્યુત ઊર્જા શોર્ટ-સર્કિટ સ્થાનની પાછળ સ્થિત વિદ્યુત સર્કિટના વિભાગમાં વહેશે નહીં.

ઉદાહરણ 2. જનરેટરનો શોર્ટ-સર્કિટ વર્તમાન નક્કી કરો જો તે ઇ. વગેરે 640 V ની બરાબર અને 0.1 ઓહ્મના આંતરિક પ્રતિકાર સાથે.

જવાબ આપો.

સૂત્ર મુજબ

શોર્ટ સર્કિટ એ ઇમરજન્સી મોડ છે, કારણ કે પરિણામી મોટો પ્રવાહ સ્રોતને બિનઉપયોગી બનાવી શકે છે, તેમજ સર્કિટમાં સમાવિષ્ટ ઉપકરણો, ઉપકરણો અને વાયરો. ફક્ત કેટલાક વિશિષ્ટ જનરેટર માટે, જેમ કે વેલ્ડીંગ જનરેટર, શોર્ટ સર્કિટ ખતરનાક નથી અને તે ઓપરેટિંગ મોડ છે.

વિદ્યુત સર્કિટમાં, પ્રવાહ હંમેશા સર્કિટ પરના પોઈન્ટમાંથી વહે છે જે ઊંચી સંભવિતતા ધરાવતા પોઈન્ટથી ઓછી સંભવિતતા પર હોય છે. જો સર્કિટનો કોઈપણ બિંદુ જમીન સાથે જોડાયેલ હોય, તો તેની ક્ષમતા શૂન્ય તરીકે લેવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, સર્કિટના અન્ય તમામ બિંદુઓની સંભવિતતા આ બિંદુઓ અને જમીન વચ્ચે કાર્ય કરતા વોલ્ટેજની સમાન હશે.

જેમ જેમ તમે ગ્રાઉન્ડેડ પોઈન્ટની નજીક જાઓ છો તેમ, સર્કિટમાં વિવિધ પોઈન્ટની સંભવિતતા ઘટતી જાય છે, એટલે કે તે બિંદુઓ અને જમીન વચ્ચે કામ કરતા વોલ્ટેજ. આ કારણોસર, ટ્રેક્શન મોટર્સ અને સહાયક મશીનોના ઉત્તેજના વિન્ડિંગ્સ, જ્યાં વર્તમાનમાં અચાનક ફેરફારો સાથે મોટા ઓવરવોલ્ટેજ થઈ શકે છે, પાવર સર્કિટમાં "ગ્રાઉન્ડ" (આર્મચર વિન્ડિંગની પાછળ) ની નજીક શામેલ થવાનો પ્રયાસ કરો.

આ કિસ્સામાં, નીચા વોલ્ટેજ આ વિન્ડિંગ્સના ઇન્સ્યુલેશન પર કાર્ય કરશે જો તેઓ ડાયરેક્ટ કરંટ ઇલેક્ટ્રિક લોકોમોટિવ્સની કેટેનરીની નજીક અથવા વૈકલ્પિક વર્તમાન ઇલેક્ટ્રિક લોકોમોટિવ્સના રેક્ટિફાયર ઇન્સ્ટોલેશનના અનગ્રાઉન્ડ પોલ સાથે જોડાયેલા હોય (એટલે ​​​​કે તેઓ વધુ ઊંચા હશે. સંભવિત). તે જ રીતે, ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટના બિંદુઓ, જે ઉચ્ચ સંભવિત છે, તે વ્યક્તિ માટે વધુ જોખમી છે જે ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનના જીવંત ભાગો સાથે સંપર્કમાં છે. તે જ સમયે, તે જમીનની તુલનામાં ઉચ્ચ વોલ્ટેજ હેઠળ આવે છે.

એ નોંધવું જોઇએ કે જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટમાં કોઈ બિંદુ ગ્રાઉન્ડ થાય છે, ત્યારે તેમાં પ્રવાહોનું વિતરણ બદલાતું નથી, કારણ કે આ નવી શાખાઓ બનાવતું નથી જેના દ્વારા પ્રવાહ વહે છે.જો તમે સર્કિટ પર બે (અથવા વધુ) પોઈન્ટ ગ્રાઉન્ડ કરો છો જેમાં વિવિધ સંભવિતતા હોય છે, તો પછી જમીન દ્વારા વધારાની વાહક શાખા (અથવા શાખાઓ) રચાય છે અને સર્કિટમાં વર્તમાન વિતરણ બદલાય છે.

તેથી, વિદ્યુત સ્થાપનના ઇન્સ્યુલેશનનું ઉલ્લંઘન અથવા નુકસાન, જેમાંથી એક બિંદુ ગ્રાઉન્ડેડ છે, એક સર્કિટ બનાવે છે જેના દ્વારા પ્રવાહ વહે છે, જે વાસ્તવમાં શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહ છે. જ્યારે ઇન્સ્ટોલેશનના બે બિંદુઓ ગ્રાઉન્ડ થાય છે ત્યારે અનગ્રાઉન્ડેડ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન સાથે પણ આવું જ થાય છે. જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ તૂટી જાય છે, ત્યારે તેના વિક્ષેપના બિંદુ સુધીના તમામ બિંદુઓ સમાન સંભવિત હોય છે.