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जब बिजली संयंत्र इमारतों और घरों को बिजली की आपूर्ति करते हैं, तो वे उन्हें प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) के रूप में लंबी दूरी पर ले जाते हैं। लेकिन घरों के उपकरण और इलेक्ट्रॉनिक्स आमतौर पर वैकल्पिक चालू (एसी) पर निर्भर करते हैं।
दो रूपों के बीच रूपांतरण आपको दिखा सकता है कि बिजली के रूपों के प्रतिरोध एक दूसरे से कैसे भिन्न होते हैं और व्यावहारिक अनुप्रयोगों में किस प्रकार उपयोग किए जाते हैं। आप डीसी और एसी प्रतिरोध में अंतर का वर्णन करने के लिए डीसी और एसी समीकरणों के साथ आ सकते हैं।
जबकि डीसी बिजली एक विद्युत परिपथ में एक ही दिशा में बहती है, AC पॉवर स्रोतों से करंट नियमित अंतराल पर आगे और पीछे की दिशाओं के बीच वैकल्पिक होता है। यह मॉड्यूलेशन बताता है कि एसी कैसे बदलता है और साइन लहर का रूप लेता है।
इस अंतर का अर्थ यह भी है कि आप एसी शक्ति का वर्णन समय के एक आयाम के साथ कर सकते हैं, जो आपको यह दिखाने के लिए एक स्थानिक आयाम में बदल सकता है कि कैसे वोल्टेज स्वयं सर्किट के विभिन्न क्षेत्रों में भिन्न होता है। एक एसी पावर स्रोत के साथ मूल सर्किट तत्वों का उपयोग करके, आप गणितीय रूप से प्रतिरोध का वर्णन कर सकते हैं।
डीसी बनाम एसी प्रतिरोध
एसी सर्किट के लिए, साइन वेव के साथ पावर स्रोत का इलाज करें ओम का नियम, वी = आईआर वोल्टेज के लिए वी, वर्तमान मैं और प्रतिरोध आर, लेकिन उपयोग करें मुक़ाबला जेड के बजाय आर
आप एसी सर्किट के प्रतिरोध को उसी तरह निर्धारित कर सकते हैं जैसे आप डीसी सर्किट के लिए करते हैं: वोल्टेज को वर्तमान से विभाजित करके। एक एसी सर्किट के मामले में, प्रतिरोध को प्रतिबाधा कहा जाता है और विभिन्न सर्किट तत्वों जैसे कि आगमनात्मक प्रतिरोध और कैपेसिटिव प्रतिरोध, इंडिकेटर्स और कैपेसिटर के प्रतिरोध को मापने के लिए अन्य रूप ले सकते हैं। प्रारंभकर्ता सर्किट में ऊर्जा को स्टोर करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करते हैं जबकि कैपेसिटर सर्किट में चार्ज करते हैं।
आप एसी प्रतिरोध के माध्यम से विद्युत प्रवाह का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं मैं = मैंम x पाप (sint + ω)) वर्तमान के अधिकतम मूल्य के लिए मैं हूँ, चरण अंतर के रूप में θ, सर्किट की कोणीय आवृत्ति ω और समय टी। चरण का अंतर स्वयं साइन लहर के कोण का माप है जो दिखाता है कि वोल्टेज के साथ चरण से बाहर वर्तमान कैसे है। यदि वर्तमान और वोल्टेज एक दूसरे के साथ चरण में हैं, तो चरण कोण 0 ° होगा।
आवृत्ति एक सेकंड के बाद एक बिंदु पर कितनी साइन लहरें गुज़री हैं, इसका एक कार्य है। कोणीय आवृत्ति इस आवृत्ति को बिजली स्रोत की रेडियल प्रकृति के लिए 2 frequency से गुणा किया जाता है। वोल्टेज प्राप्त करने के लिए प्रतिरोध द्वारा वर्तमान के लिए इस समीकरण को गुणा करें। वोल्टेज एक समान रूप लेता है वीम x पाप (sint) अधिकतम वोल्टेज V के लिए। इसका मतलब है कि आप एसी प्रतिबाधा की गणना कर सकते हैं, जो वर्तमान में वोल्टेज को विभाजित करता है, जो कि V होना चाहिएम पाप (ωt) / मैंम sin (ωt + +)) .
अन्य सर्किट तत्वों के साथ एसी प्रतिबाधा ऐसे प्रेरक और कैपेसिटर समीकरणों का उपयोग करते हैं जेड = R (आर2 + Xएल2), जेड = R (आर2 + Xसी2) तथा जेड = R (आर2 + (X)एल- एक्ससी)2 आगमनात्मक प्रतिरोध के लिए एक्सएल, कैपेसिटिव प्रतिरोध एक्ससी एसी प्रतिबाधा जेड को खोजने के लिए। यह आपको एसी सर्किट में प्रेरकों और कैपेसिटर के पार प्रतिबाधा को मापने देता है। आप समीकरणों का उपयोग भी कर सकते हैं एक्सएल = 2 = एफएल तथा एक्ससी = 1 / 2π एफ सी इन प्रतिरोध मूल्यों की तुलना करने के लिए एल और समाई सी हेनरीज़ में शामिल करने और फराड्स में समाई के लिए।
डीसी बनाम एसी सर्किट समीकरण
यद्यपि एसी और डीसी सर्किट के समीकरण अलग-अलग रूप लेते हैं, वे दोनों एक ही सिद्धांत पर निर्भर करते हैं। एक डीसी बनाम एसी सर्किट ट्यूटोरियल इसे प्रदर्शित कर सकते हैं। डीसी सर्किट में शून्य आवृत्ति होती है, क्योंकि यदि आप डीसी सर्किट के लिए पावर स्रोत का निरीक्षण करते थे, तो किसी भी प्रकार की तरंग या कोण नहीं दिखाएगा जिस पर आप माप सकते हैं कि किसी दिए गए बिंदु से कितनी तरंगें गुजरेंगी। एसी सर्किट इन तरंगों को crests, गर्त और एम्पलीट्यूड के साथ दिखाते हैं जो आपको उनका वर्णन करने के लिए आवृत्ति का उपयोग करते हैं।
एक डीसी बनाम सर्किट समीकरण तुलना वोल्टेज, वर्तमान और प्रतिरोध के लिए अलग-अलग अभिव्यक्ति दिखा सकती है, लेकिन इन समीकरणों को नियंत्रित करने वाले अंतर्निहित सिद्धांत समान हैं। डीसी बनाम एसी सर्किट समीकरणों के अंतर स्वयं सर्किट तत्वों की प्रकृति के बारे में आते हैं।
आप ओम कानून का उपयोग करें वी = आईआर दोनों मामलों में, और आप अलग-अलग प्रकार के सर्किट में करंट, वोल्टेज और प्रतिरोध को जोड़ते हैं, जो डीसी और एसी सर्किट दोनों के लिए समान हैं। इसका मतलब है कि एक बंद लूप के चारों ओर वोल्टेज ड्रॉप शून्य के बराबर है, और विद्युत प्रवाह पर प्रत्येक नोड या बिंदु के बराबर वर्तमान की गणना करता है जो कि वर्तमान के बराबर है, लेकिन, एसी सर्किट के लिए, आप वैक्टर का उपयोग करते हैं।
डीसी बनाम एसी सर्किट ट्यूटोरियल
यदि आपके पास एक समानांतर RLC सर्किट है, अर्थात, एक अवरोधक, प्रारंभ करनेवाला (L) और संधारित्र के साथ एक एसी सर्किट एक दूसरे के समानांतर और पावर स्रोत के समानांतर व्यवस्थित होता है, तो आप वर्तमान, वोल्टेज और प्रतिरोध (या, में गणना करेंगे) इस मामले में, प्रतिबाधा) उसी तरह आप एक डीसी सर्किट के लिए होगा।
बिजली स्रोत से कुल धारा बराबर होनी चाहिए वेक्टर तीन शाखाओं में से प्रत्येक के माध्यम से बहने वाली वर्तमान की राशि। सदिश राशि का मतलब है कि प्रत्येक करंट का मूल्य चुकाना और उन्हें प्राप्त करने के लिए योग करना मैंएस2 = मैंआर2 + (मैंएल - मैंसी)2 आपूर्ति के लिए वर्तमान मैंएस, रेज़िस्टेंट करंट मैंआरप्रारंभ करनेवाला वर्तमान मैंएल और संधारित्र वर्तमान मैंसी। यह उस स्थिति के डीसी सर्किट संस्करण के विपरीत है जो होगा मैंएस = मैंआर + मैंएल + मैंसी.
क्योंकि शाखाओं में वोल्टेज ड्रॉप समानांतर सर्किट में स्थिर रहता है, इसलिए हम समानांतर RLC सर्किट में प्रत्येक शाखा में वोल्टेज की गणना कर सकते हैं आर = वी / आईआर, एक्सएल = वी / आईएल तथा एक्ससी = वी / आईसी। इसका मतलब है, आप मूल समीकरणों में से एक का उपयोग करके इन मूल्यों को जोड़ सकते हैं जेड = R (आर2 + (X)एल- एक्ससी)2 लेना 1 / जेड = / (1 / आर)2 + (1 / एक्सएल - 1 / एक्ससी)2. यह मान 1 / Z इसे एसी सर्किट के लिए प्रवेश भी कहा जाता है। इसके विपरीत, डीसी पावर स्रोत के साथ संबंधित सर्किट के लिए शाखाओं के पार वोल्टेज गिरता है, जो बिजली की आपूर्ति के वोल्टेज स्रोत के बराबर होगा वी.
एक श्रृंखला आरएलसी सर्किट के लिए, एक रोकनेवाला, प्रारंभ करनेवाला और श्रृंखला में व्यवस्थित कैपेसिटर के साथ एक एसी सर्किट, आप एक ही तरीके का उपयोग कर सकते हैं। आप वर्तमान में प्रवेश करने और नोड्स और बिंदुओं को एक दूसरे के बराबर सेट करने के दौरान समान वोल्टेज का उपयोग करके वोल्टेज, वर्तमान और प्रतिरोध की गणना कर सकते हैं, जबकि बंद लूप में वोल्टेज ड्रॉप को शून्य के बराबर जोड़ सकते हैं।
सर्किट के माध्यम से वर्तमान सभी तत्वों के बराबर होगा और एसी स्रोत के लिए वर्तमान द्वारा दिया जाएगा मैं = मैंम x पाप (sint)। दूसरी ओर, वोल्टेज को लूप के चारों ओर सम्मिलित किया जा सकता है वीरों - वीआर - वीएल - वीसी = 0 के लिए वीआर आपूर्ति वोल्टेज के लिए वीएस, रोकनेवाला वोल्टेज वीआरप्रारंभ करनेवाला वोल्टेज वीएल और संधारित्र वोल्टेज वीसी.
इसी डीसी सर्किट के लिए, वर्तमान बस होगा वी / आर जैसा कि ओम कानून द्वारा दिया गया था, और वोल्टेज भी होगा वीरों - वीआर - वीएल - वीसी श्रृंखला में प्रत्येक घटक के लिए = 0। डीसी और एसी परिदृश्यों के बीच अंतर यह है कि जबकि, डीसी के लिए आप रोकनेवाला वोल्टेज को माप सकते हैं आईआरके रूप में प्रारंभ करनेवाला वोल्टेज LDI / dt और संधारित्र वोल्टेज के रूप में क्यूसी (चार्ज के लिए सी और समाई क्यू), एक एसी सर्किट के लिए वोल्टेज होगा वीआर = आईआर, वीएल = आईएक्सएलपाप (ωt + 90_ °) तथा कुलपति = _IXसीsin (ωt - 90°). यह दिखाता है कि कैसे एसी आरएलसी सर्किट में वोल्टेज स्रोत से 90 ° आगे और संधारित्र 90 ° से आगे है।