Series circuit of A.C. circuit

हेलो दोस्तो में अक्षय आप सभी का फिर से स्वागत करता हूं इस साइट पर।
तो परसों हमने ए.सी. फंडामेंटल्स के बारे में बात की थी। जिसमे सभी बेसिक डीटेल थी।
आज हम कुछ ए.सी. सप्लाय के कनेक्शन देखेंगे।
ए.सी. सप्लाय के दो कनेक्शन है उसमे से आज हम सीरीज कनेक्शन देखेंगे। दूसरा कनेक्शन कल या फिर कभी देखेंगे।
तो चलो बिना देरी किए शरू करते है आज के इस टॉपिक को।

पूरे इलेक्ट्रॉनिक्स घटकों को दो व्यापक श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, एक सक्रिय घटक और दूसरा निष्क्रिय घटकों के रूप में। निष्क्रिय घटकों में रेसिस्टर (R), कैपेसिटर (C) और इंडक्टर (L) शामिल हैं। ये इलेक्ट्रॉनिक्स सर्किट में तीन सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले घटक हैं और आप उन्हें लगभग हर एप्लिकेशन सर्किट में पाएंगे। विभिन्न संयोजनों में एक साथ ये तीन घटक RC, RL और RLC सर्किट बनाएंगे और इनमें कई अनुप्रयोग हैं जैसे फ़िल्टरिंग सर्किट, ट्यूब लाइट चोक, मल्टीवीब्रेटर आदि। इसलिए इस ट्यूटोरियल में हम इन सर्किटों के मूल, पीछे के सिद्धांत को जानेंगे। उन्हें और हमारे सर्किट में उनका उपयोग कैसे करें।


इससे पहले कि हम मुख्य विषयों में कूदें एक सर्किट में एक आर, एल और सी क्या करता है यह समझने देता है।


प्रतिरोध : प्रतिरोधों को "R" अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है। एक रोकनेवाला एक तत्व है जो ज्यादातर गर्मी के रूप में ऊर्जा को नष्ट करता है। इसके पार एक वोल्टेज ड्रॉप होगा जो कि इसके माध्यम से बहने वाले वर्तमान मूल्य के लिए निश्चित रहता है।

संधारित्र: संधारित्र को "C" अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है। संधारित्र एक ऐसा तत्व है जो ऊर्जा (अस्थायी रूप से) को विद्युत क्षेत्र के रूप में संग्रहीत करता है। संधारित्र वोल्टेज में परिवर्तन का विरोध करता है। कई प्रकार के कैपेसिटर हैं, जिनमें से सिरेमिक कैपेसिटर और इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर ज्यादातर उपयोग किए जाते हैं। वे एक दिशा में चार्ज करते हैं और विपरीत दिशा में निर्वहन करते हैं

इंडक्टर: इंडक्टर्स को "L" अक्षर से दर्शाया जाता है। एक Inductor भी संधारित्र के समान होता है, यह ऊर्जा भी संग्रहीत करता है लेकिन चुंबकीय क्षेत्र के रूप में संग्रहीत होता है। प्रेरक वर्तमान परिवर्तनों का विरोध करते हैं। Inductors आम तौर पर एक कॉइल घाव तार होते हैं और पूर्व के दो घटकों की तुलना में शायद ही कभी उपयोग किए जाते हैं।

जब इन रेसिस्टर, कैपेसिटर और इंडक्टर्स को एक साथ रखा जाता है तो हम RC, RL और RLC सर्किट जैसे सर्किट बना सकते हैं जो समय और आवृत्ति पर निर्भर प्रतिक्रियाओं को प्रदर्शित करता है जो कि पहले से बताए गए कई एसी अनुप्रयोगों में उपयोगी होगा। एक आरसी / आरएल / आरएलसी सर्किट को फिल्टर, थरथरानवाला के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है और बहुत कुछ इस ट्यूटोरियल में हर पहलू को कवर करना संभव नहीं है, इसलिए हम इस ट्यूटोरियल में उनके मूल व्यवहार को जानेंगे।

आरसी / आरएल और आरएलसी सर्किट के मूल सिद्धांत:

इससे पहले कि हम प्रत्येक विषय के साथ शुरू करें, हम यह समझें कि एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में एक रेसिस्टर, कैपेसिटर और एक इंडक्टर कैसे व्यवहार करते हैं। समझने के उद्देश्य के लिए आइए एक साधारण सर्किट पर विचार करें जिसमें एक बिजली की आपूर्ति (5V) के साथ श्रृंखला में संधारित्र और रोकनेवाला शामिल है। इस मामले में जब बिजली की आपूर्ति आरसी जोड़ी से जुड़ी होती है, तो रेसिस्टर (वीआर) भर में वोल्टेज अपने अधिकतम मूल्य तक बढ़ जाता है जबकि संधारित्र (वीसी) के पार वोल्टेज शून्य पर रहता है, फिर धीरे-धीरे संधारित्र चार्ज बनाने लगता है और इस प्रकार रोकनेवाला भर में वोल्टेज कम हो जाएगा और संधारित्र में वोल्टेज तब तक बढ़ जाएगा जब तक कि प्रतिरोधक वोल्टेज (Vr) शून्य तक नहीं पहुंच गया हो और कैपेसिटर वोल्टेज (Vc) अपने अधिकतम मूल्य पर पहुंच गया हो।
अब हम तीनो की सर्किट और डीटेल से जानेंगे।


1.  आरसी सर्किट:

RC सर्किट (रेसिस्टर कैपेसिटर सर्किट) में एक कैपेसिटर और एक रेजिस्टर होता है जो या तो श्रृंखला में जुड़ा होता है या वोल्टेज या वर्तमान स्रोत के समानांतर होता है। इस प्रकार के सर्किट को आरसी फिल्टर या आरसी नेटवर्क के रूप में भी कहा जाता है क्योंकि वे अनुप्रयोगों को फ़िल्टर करने में सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं। आरसी सर्किट का उपयोग कुछ क्रूड फिल्टर जैसे कम-पास, हाई-पास और बैंड-पास फिल्टर बनाने के लिए किया जा सकता है। पहले क्रम में RC सर्किट में केवल एक Resistor और एक Capacitor शामिल होंगे और हम इस ट्यूटोरियल में इसका विश्लेषण करेंगे



आरसी सर्किट को समझने के लिए, हम प्रोटीस पर एक बेसिक सर्किट बनाते हैं और यह कैसे व्यवहार करता है इसका विश्लेषण करने के लिए पूरे दायरे में लोड को कनेक्ट करते हैं। तरंग के साथ सर्किट नीचे दिया गया है


हमने आरसी सर्किट बनाने के लिए 470uF के संधारित्र के साथ श्रृंखला में ज्ञात प्रतिरोध 1k ओम का लोड (लाइट बल्ब) कनेक्ट किया है। सर्किट 12V बैटरी द्वारा संचालित होता है और सर्किट को बंद करने और खोलने के लिए एक स्विच का उपयोग किया जाता है। तरंग को भार बल्ब में मापा जाता है और ऊपर की छवि पर पीले रंग में दिखाया गया है।

प्रारंभ में जब स्विच खुला होता है तो अधिकतम वोल्टेज (12V) प्रतिरोधक प्रकाश बल्ब लोड (Vr) के पार दिखाई देता है और संधारित्र के पार वोल्टेज शून्य होगा। जब स्विच को बंद कर दिया जाता है तो प्रतिरोधक के पार वोल्टेज शून्य हो जाएगा और फिर संधारित्र आवेशों के अनुसार वोल्टेज ग्राफ में दिखाए अनुसार वापस अधिकतम पर पहुंच जाएगा।

संधारित्र को चार्ज करने के लिए समय सूत्र T = 5 capac द्वारा दिया जाता है, जहां "Ƭ" tou का प्रतिनिधित्व करता है (समय स्थिर)।



2.  आरएल सर्किट:

आरएल सर्किट (रेसिस्टर इंडक्टर सर्किट) में एक इंडक्टर और एक रेजिस्टर शामिल होता है जो या तो श्रृंखला या समानांतर में जुड़ा होता है। एक श्रृंखला आरएल सर्किट को वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित किया जाएगा और एक समानांतर आरएल सर्किट को वर्तमान स्रोत द्वारा संचालित किया जाएगा। आरएल सर्किट का उपयोग आमतौर पर निष्क्रिय फिल्टर के रूप में किया जाता है, पहला आदेश आरएल सर्किट केवल एक प्रारंभ करनेवाला और एक संधारित्र नीचे दिखाया गया है।





इसी तरह एक आरएल सर्किट में हमें कैपेसिटर को एक इंडक्टर के साथ बदलना पड़ता है। लाइट बल्ब को एक शुद्ध प्रतिरोधक भार के रूप में कार्य करने के लिए माना जाता है और बल्ब का प्रतिरोध 100 ओम के ज्ञात मान पर सेट होता है।




जब सर्किट खुला होता है, तो प्रतिरोधक भार के पार वोल्टेज अधिकतम होगा और जब स्विच को बंद किया जाता है तो बैटरी को वोल्टेज से प्रारंभ किया जाता है और प्रतिरोधक लोड के बीच साझा किया जाता है। प्रारंभ करनेवाला जल्दी से चार्ज करता है और इसलिए अचानक वोल्टेज ड्रॉप प्रतिरोधक लोड आर द्वारा अनुभव किया जाएगा।



प्रारंभ करनेवाला को चार्ज करने के लिए लगने वाले समय की गणना सूत्र T = 5 where के उपयोग से की जा सकती है, जहाँ "Ƭ" tou (समयरेखा) का प्रतिनिधित्व करता है।

आइए सर्किट में चार्ज करने के लिए हमारे प्रारंभकर्ता के लिए लिए गए समय की गणना करें। यहां हमने मूल्य 1 एमएच के प्रारंभकर्ता और मूल्य 100 ओम के अवरोधक का उपयोग किया है

R = एल / आर
   = (1 * 10 ^ -3) / (100)
   = 10 ^ -5 सेकंड

टी = 5Ƭ
   = (5 * 10 ^ -5)
   = 50 * 10 ^ -6
टी = 50 यू सेकंड।


इसी प्रकार, हम किसी भी समय इंडक्टर के लिए वोल्टेज की गणना कर सकते हैं और नीचे दिए गए सूत्रों का उपयोग करके किसी भी समय इंडक्टर के माध्यम से वर्तमान

वी (टी) = वीबी (1 - ई-टीआर / एल)
I (t) = Io (1 - ई-टीआर / एल)


जहां, VB बैटरी वोल्टेज है और Io सर्किट का आउटपुट करंट है। T का मान वह समय (सेकंड में) है जिस पर Inductor के वोल्टेज या वर्तमान मूल्य की गणना की जानी है।



3.  जैसा कि नाम से पता चलता है कि एक RLC सर्किट श्रृंखला या समानांतर में जुड़े एक रेसिस्टर, कैपेसिटर और इंडक्टर से मिलकर बनेगा। सर्किट एक ऑसिलेटर सर्किट बनाता है जो आमतौर पर रेडियो रिसीवर और टीवी में उपयोग किया जाता है। यह आमतौर पर एनालॉग अनुप्रयोगों में स्पंज सर्किट के रूप में भी उपयोग किया जाता है। पहले क्रम RLC सर्किट की अनुनाद संपत्ति नीचे चर्चा की गई है



आरएलसी सर्किट को श्रृंखला अनुनाद सर्किट, दोलन सर्किट या एक ट्यून्ड सर्किट भी कहा जाता है। ये सर्किट एक गुंजयमान आवृत्ति संकेत प्रदान करने की क्षमता है जैसा कि नीचे की छवि में दिखाया गया है।


नीचे वाली फोटो म आऊटपुट वेवफॉम दिखाया हुआ है।



यहां हमारे पास एक स्विच के माध्यम से 100u का कैपेसिटर C1 और 10mH कनेक्टेड टिन सीरीज़ का Inductor L1 है। चूंकि सी और एल को जोड़ने वाले तार में कुछ आंतरिक प्रतिरोध होगा, इसलिए यह माना जाता है कि तार की वजह से थोड़ी मात्रा में प्रतिरोध मौजूद है।



प्रारंभ में, हम स्विच 2 को खुले रखते हैं और बैटरी स्रोत (9 वी) से संधारित्र को चार्ज करने के लिए स्विच 1 को बंद करते हैं। फिर एक बार संधारित्र को चार्ज करने के बाद स्विच 1 को खोला जाता है और फिर स्विच 2 को बंद कर दिया जाता है।

जैसे ही स्विच बंद किया जाता है संधारित्र में संग्रहीत चार्ज प्रारंभ करनेवाला की ओर बढ़ जाएगा और इसे चार्ज करेगा। एक बार जब संधारित्र पूरी तरह से चार्ज नहीं किया जाता है, तो प्रारंभ करनेवाला वापस संधारित्र में निर्वहन करना शुरू कर देगा, इस तरह से प्रभार और संधारित्र के बीच में प्रवाह होगा और जमा हो जाएगा। लेकिन चूंकि इस प्रक्रिया के दौरान शुल्कों में कुछ कमी आएगी, इसलिए कुल शुल्क धीरे-धीरे कम हो जाएगा जब तक कि यह ऊपर के ग्राफ़ में दिखाए गए अनुसार शून्य तक नहीं पहुंच जाता।

आज  लिए बस इतना ही।
कल या परसों फिर मिलेंगे।
आपका दिन शुभ रहे।


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