સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રતિકાર, પ્રતિકાર ત્રિકોણ

પ્રવૃત્તિ અને પ્રતિક્રિયાશીલતા

ડીસી સર્કિટમાં પાસ અને ઉપભોક્તાઓ દ્વારા આપવામાં આવતા પ્રતિકારને ઓહમિક રેઝિસ્ટન્સ કહેવામાં આવે છે.

જો AC સર્કિટમાં કોઈપણ વાયર શામેલ હોય, તો તે તારણ આપે છે કે તેનો પ્રતિકાર ડીસી સર્કિટ કરતા થોડો વધારે હશે. આ ત્વચાની અસર નામની ઘટનાને કારણે છે (સપાટી અસર).

તેનો સાર નીચે મુજબ છે. જ્યારે વાયરમાંથી વૈકલ્પિક પ્રવાહ વહે છે, ત્યારે તેની અંદર વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જે વાયરને પાર કરે છે. આ ક્ષેત્રના બળની ચુંબકીય રેખાઓ કંડક્ટરમાં EMF પ્રેરિત કરે છે, જો કે, તે વાહકના ક્રોસ વિભાગના જુદા જુદા બિંદુઓ પર સમાન રહેશે નહીં: ક્રોસ વિભાગના કેન્દ્ર તરફ વધુ અને પરિઘ તરફ ઓછું.

આ એ હકીકતને કારણે છે કે કેન્દ્રની નજીક આવેલા બિંદુઓ મોટી સંખ્યામાં બળ રેખાઓ દ્વારા ઓળંગી જાય છે. આ EMF ની ક્રિયા હેઠળ, વૈકલ્પિક પ્રવાહ કંડક્ટરના સમગ્ર વિભાગ પર સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવશે નહીં, પરંતુ તેની સપાટીની નજીક.

આ કંડક્ટરના ઉપયોગી ક્રોસ-સેક્શનને ઘટાડવાની સમકક્ષ છે અને તેથી વૈકલ્પિક પ્રવાહ માટે તેના પ્રતિકારમાં વધારો કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કોપર વાયર 1 કિમી લાંબો અને 4 મીમી વ્યાસનો પ્રતિકાર કરે છે: DC — 1.86 ઓહ્મ, AC 800 Hz — 1.87 ohms, AC 10,000 Hz — 2.90 ohms.

વાહક દ્વારા તેમાંથી પસાર થતા વૈકલ્પિક પ્રવાહને આપવામાં આવતો પ્રતિકાર સક્રિય પ્રતિકાર કહેવાય છે.

જો કોઈપણ ઉપભોક્તા ઇન્ડક્ટન્સ અને કેપેસીટન્સ (અગ્નિથી પ્રકાશિત બલ્બ, હીટિંગ ઉપકરણ) ધરાવતું નથી, તો તે સક્રિય AC પ્રતિકાર પણ હશે.

સક્રિય પ્રતિકાર - અન્ય સ્વરૂપો (મુખ્યત્વે ગરમી) માં વિદ્યુત ઉર્જાના ઉલટાવી શકાય તેવા પરિવર્તનને કારણે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ સામે ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ (અથવા તેના વિસ્તાર) ના પ્રતિકારને દર્શાવતો ભૌતિક જથ્થો. ઓહ્મમાં વ્યક્ત.

સક્રિય પ્રતિકાર પર આધાર રાખે છે એસી આવર્તનતેના વધારા સાથે વધે છે.

જો કે, ઘણા ઉપભોક્તાઓ જ્યારે તેમના દ્વારા વૈકલ્પિક પ્રવાહ વહે છે ત્યારે તેમની પાસે પ્રેરક અને કેપેસિટીવ ગુણધર્મો હોય છે. આ ગ્રાહકોમાં ટ્રાન્સફોર્મર, ચોક, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ, કેપેસિટર્સ, વિવિધ પ્રકારના વાયર અને અન્ય ઘણા.

તેમની પાસેથી પસાર થતી વખતે વૈકલ્પિક પ્રવાહ ગ્રાહકમાં પ્રેરક અને કેપેસિટીવ ગુણધર્મોની હાજરીને કારણે માત્ર સક્રિય જ નહીં, પણ પ્રતિક્રિયાશીલતાને પણ ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે.

તે જાણીતું છે કે જો દરેક કોઇલમાંથી પસાર થતો સીધો પ્રવાહ વિક્ષેપિત થાય છે અને બંધ થાય છે, તો પછી વર્તમાનમાં ફેરફાર થાય તે જ સમયે, કોઇલની અંદર ચુંબકીય પ્રવાહ પણ બદલાશે, જેના પરિણામે સ્વ-ઇન્ડક્શનનું EMF થશે. તેમાં.

AC સર્કિટમાં સમાવિષ્ટ કોઇલમાં પણ આ જ જોવામાં આવશે, માત્ર એટલો જ તફાવત છે કે ટોક સતત તીવ્રતા અને અંદર અને બંનેમાં બદલાતો રહે છે. તેથી, કોઇલમાં પ્રવેશતા ચુંબકીય પ્રવાહની તીવ્રતા સતત બદલાશે અને પ્રેરિત કરશે. સ્વ-ઇન્ડક્શનનું EMF.

પરંતુ સ્વ-ઇન્ડક્શનના ઇએમએફની દિશા હંમેશા એવી હોય છે કે તે વર્તમાનમાં ફેરફારનો વિરોધ કરે છે. તેથી, જેમ જેમ કોઇલમાં કરંટ વધે છે તેમ, સ્વ-પ્રેરિત EMF વર્તમાનના વધારાને ધીમું કરશે, અને જેમ જેમ વર્તમાન ઘટશે, તેનાથી વિપરિત, તે અદ્રશ્ય પ્રવાહને જાળવી રાખવાનું વલણ રાખશે.

તે અનુસરે છે કે વૈકલ્પિક વર્તમાન સર્કિટમાં સમાવિષ્ટ કોઇલ (કન્ડક્ટર) માં સ્વ-ઇન્ડક્શનનું EMF હંમેશા પ્રવાહની વિરુદ્ધ કાર્ય કરશે, તેના ફેરફારોને ધીમું કરશે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સ્વ-ઇન્ડક્શનના EMF ને વધારાના પ્રતિકાર તરીકે ગણી શકાય જે, કોઇલના સક્રિય પ્રતિકાર સાથે, કોઇલમાંથી પસાર થતા વૈકલ્પિક પ્રવાહનો પ્રતિકાર કરે છે.

સ્વ-ઇન્ડક્શન દ્વારા વૈકલ્પિક પ્રવાહ માટે ઇએમએફ દ્વારા ઓફર કરવામાં આવતા પ્રતિકારને ઇન્ડક્ટિવ રેઝિસ્ટન્સ કહેવામાં આવે છે.

પ્રેરક પ્રતિકાર એ વપરાશકર્તા (સર્કિટ) ની ઇન્ડક્ટન્સ જેટલી વધારે હશે અને વૈકલ્પિક પ્રવાહની આવર્તન વધારે હશે. આ પ્રતિકાર સૂત્ર xl = ωL દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, જ્યાં xl એ ઓહ્મમાં પ્રેરક પ્રતિકાર છે; એલ — હેન્રીમાં ઇન્ડક્ટન્સ (gn); ω — કોણીય આવર્તન, જ્યાં f — વર્તમાન આવર્તન).

ઇન્ડક્ટિવ રેઝિસ્ટન્સ ઉપરાંત, વાયર અને કોઇલમાં કેપેસિટેન્સની હાજરી અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં AC સર્કિટમાં કેપેસિટરનો સમાવેશ બંનેને કારણે કેપેસીટન્સ છે.ઉપભોક્તા (સર્કિટ) ની કેપેસીટન્સ C અને વર્તમાનની કોણીય આવર્તન વધવાથી, કેપેસિટીવ પ્રતિકાર ઘટે છે.

કેપેસિટીવ પ્રતિકાર xc = 1 / ωC ની બરાબર છે, જ્યાં xc — ઓહ્મમાં કેપેસિટીવ પ્રતિકાર, ω — કોણીય આવર્તન, C — ફેરાડ્સમાં ઉપભોક્તા ક્ષમતા.

તેના વિશે અહીં વધુ વાંચો: ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં પ્રતિક્રિયા

પ્રતિકાર ત્રિકોણ

એક સર્કિટનો વિચાર કરો કે જેનું સક્રિય તત્વ પ્રતિકાર r, ઇન્ડક્ટન્સ L અને કેપેસીટન્સ C છે.

ચોખા. 1. રેઝિસ્ટર, ઇન્ડક્ટર અને કેપેસિટર સાથે એસી સર્કિટ.

આવા સર્કિટનો અવરોધ z = √r2+ (хl — xc)2) = √r2 + х2) છે

ગ્રાફિકલી, આ અભિવ્યક્તિ કહેવાતા પ્રતિકાર ત્રિકોણના સ્વરૂપમાં દર્શાવી શકાય છે.

ફિગ. 2. પ્રતિકાર ત્રિકોણ

પ્રતિકાર ત્રિકોણનું કર્ણ સર્કિટના કુલ પ્રતિકારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, પગ - સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રતિકાર.

જો સર્કિટનો એક પ્રતિકાર (સક્રિય અથવા પ્રતિક્રિયાશીલ) હોય, ઉદાહરણ તરીકે, બીજા કરતા 10 અથવા વધુ ગણો ઓછો હોય, તો પછી નાનાને અવગણવામાં આવી શકે છે, જે સીધી ગણતરી દ્વારા સરળતાથી ચકાસી શકાય છે.