மின்னழுத்த வீழ்ச்சி

கருத்துக்கள் மற்றும் சூத்திரங்கள்

ஒவ்வொரு எதிர்ப்பிலும் r, தற்போதைய I கடந்து செல்லும் போது, ​​ஒரு மின்னழுத்தம் U = I ∙ r தோன்றுகிறது, இது வழக்கமாக இந்த எதிர்ப்பின் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

சுற்றுவட்டத்தில் ஒரே ஒரு எதிர்ப்பு r இருந்தால், முழு மூல மின்னழுத்தம் Ust இந்த எதிர்ப்பின் மீது விழுகிறது.

மின்சுற்றுக்கு இரண்டு எதிர்ப்புகள் r1 மற்றும் r2 ஆகியவை தொடரில் இணைக்கப்பட்டிருந்தால், U1 = I ∙ r1 மற்றும் U2 = I ∙ r2 ஆகிய மின்னழுத்தங்களின் கூட்டுத்தொகை, அதாவது. மின்னழுத்த வீழ்ச்சி மூல மின்னழுத்தத்திற்கு சமம்: Ust = U1 + U2.

விநியோக மின்னழுத்தம் சுற்றுவட்டத்தில் உள்ள மின்னழுத்த வீழ்ச்சிகளின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம் (கிர்ச்சோஃப்பின் 2 வது விதி).

எடுத்துக்காட்டுகள்

1. மின்னோட்ட I = 0.3 A (படம் 1) கடந்து செல்லும் போது மின்னழுத்த வீழ்ச்சி r = 15 ஓம் எதிர்ப்பைக் கொண்ட விளக்கின் இழை முழுவதும் என்ன மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஏற்படுகிறது?

அரிசி. 1.

மின்னழுத்த வீழ்ச்சிகளின் எண்ணிக்கை ஓம் விதி: U = I ∙ r = 0.3 ∙ 15 = 4.5 V.

விளக்கின் 1 மற்றும் 2 புள்ளிகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னழுத்தம் (வரைபடத்தைப் பார்க்கவும்) 4.5 V ஆகும். மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டம் அதன் வழியாக பாய்ந்தால் அல்லது புள்ளிகள் 1 மற்றும் 2 க்கு இடையில் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தம் இருந்தால் (மதிப்பீடு செய்யப்பட்ட மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தம் குறிக்கப்படுகிறது. விளக்கில்).

2. 2.5 V மின்னழுத்தத்திற்கும் 0.3 A மின்னோட்டத்திற்கும் ஒரே மாதிரியான இரண்டு பல்புகள் தொடரில் இணைக்கப்பட்டு 4.5 V மின்னழுத்தத்துடன் பாக்கெட் பேட்டரியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. தனிப்பட்ட பல்புகளின் முனையங்களில் என்ன மின்னழுத்த வீழ்ச்சி உருவாக்கப்படுகிறது (படம் 2 )) ?

அரிசி. 2.

ஒரே மாதிரியான பல்புகள் அதே எதிர்ப்பு ஆர். அவை தொடரில் இணைக்கப்படும் போது, ​​அதே மின்னோட்டம் I பாய்கிறது.அவை ஒரே மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைக் கொண்டிருக்கும், இந்த மின்னழுத்தங்களின் தொகையானது மூல மின்னழுத்தம் U = 4.5 V க்கு சமமாக இருக்க வேண்டும். ஒவ்வொரு பல்புக்கும் 4 மின்னழுத்தம் உள்ளது. , 5: 2 = 2.25V.

நீங்கள் இந்த சிக்கலை தீர்க்க முடியும் மற்றும் தொடர் கணக்கீடு. தரவுகளின்படி விளக்கின் எதிர்ப்பைக் கணக்கிடுகிறோம்: rl = 2.5 / 0.3 = 8.33 ஓம்.

சுற்று மின்னோட்டம் I = U / (2rl) = 4.5 / 16.66 = 0.27 A.

பல்பு முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி U = Irl = 0.27 ∙ 8.33 = 2.25 V.

3. ரயில் மற்றும் டிராம் லைனின் தொடர்பு கம்பி இடையே மின்னழுத்தம் 500 V. தொடரில் இணைக்கப்பட்ட நான்கு ஒத்த விளக்குகள் விளக்குகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எந்த மின்னழுத்தத்திற்கு ஒவ்வொரு விளக்கு (படம் 3) தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும்?

அரிசி. 3.

ஒரே மாதிரியான விளக்குகள் சமமான எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன, இதன் மூலம் அதே மின்னோட்டம் பாய்கிறது. விளக்குகளின் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். இதன் பொருள் ஒவ்வொரு விளக்குக்கும் 500: 4 = 125 V இருக்கும்.

4. 220 V இன் பெயரளவு மின்னழுத்தத்துடன் 40 மற்றும் 60 W சக்தியுடன் இரண்டு விளக்குகள் தொடரில் இணைக்கப்பட்டு 220 V மின்னழுத்தத்துடன் பிணையத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அவை ஒவ்வொன்றிலும் என்ன மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஏற்படுகிறது (படம் 4)?

அரிசி. 4.

முதல் விளக்கு ஒரு எதிர்ப்பு r1 = 1210 ஓம், மற்றும் இரண்டாவது r2 = 806.6 ஓம் (சூடான நிலையில்) உள்ளது. விளக்குகள் வழியாக செல்லும் மின்னோட்டம் I = U / (r1 + r2) = 220 / 2016.6 = 0.109 A.

முதல் விளக்கு U1 = I ∙ r1 = 0.109 ∙ 1210 = 132 V இல் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி.

இரண்டாவது விளக்கு U2 = I ∙ r2 = 0.109 ∙ 806.6 = 88 V இல் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி.

அதிக எதிர்ப்பைக் கொண்ட ஒரு விளக்கு பெரிய மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் நேர்மாறாகவும் உள்ளது. இரண்டு விளக்குகளின் இழைகள் மிகவும் பலவீனமாக உள்ளன, ஆனால் 40W விளக்கு 60W விளக்கை விட சற்று வலிமையானது.

5. மின்சார மோட்டார் D (படம் 5) இன் மின்னழுத்தம் 220 V க்கு சமமாக இருக்க, நீண்ட கோட்டின் தொடக்கத்தில் (மின் நிலையத்தில்) மின்னழுத்தம் 220 V க்கும் அதிகமாக இருக்க வேண்டும். மின்னழுத்த வீழ்ச்சி (இழப்பு) நிகழ்நிலை. கோட்டின் எதிர்ப்பு மற்றும் அதில் உள்ள மின்னோட்டமானது, வரியுடன் அதிக மின்னழுத்த வீழ்ச்சி.

அரிசி. 5.

எங்கள் எடுத்துக்காட்டில், வரியின் ஒவ்வொரு கம்பியிலும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி 5 V ஆகும். பின்னர் மின் நிலையத்தின் பஸ்பார்களில் உள்ள மின்னழுத்தம் 230 V க்கு சமமாக இருக்க வேண்டும்.

6. நுகர்வோர் 30 ஏ மின்னோட்டத்துடன் 80 V பேட்டரி மூலம் இயக்கப்படுகிறது. நுகர்வோரின் இயல்பான செயல்பாட்டிற்கு, 16 மிமீ2 குறுக்குவெட்டு கொண்ட அலுமினிய கம்பிகளில் 3% மின்னழுத்த வீழ்ச்சி அனுமதிக்கப்படுகிறது. பேட்டரியிலிருந்து பயனருக்கு அதிகபட்ச தூரம் என்ன?

U = 3/100 ∙ 80 = 2.4 V வரியில் அனுமதிக்கப்பட்ட மின்னழுத்த வீழ்ச்சி.

கம்பிகளின் எதிர்ப்பானது அனுமதிக்கப்பட்ட மின்னழுத்த வீழ்ச்சியால் வரையறுக்கப்படுகிறது rpr = U / I = 2.4 / 30 = 0.08 ஓம்.

எதிர்ப்பை நிர்ணயிப்பதற்கான சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, கம்பிகளின் நீளத்தை கணக்கிடுகிறோம்: r = ρ ∙ l / S, l = (r ∙ S) / ρ = (0.08 ∙ 16) / 0.029 = 44.1 மீ.

பயனர் பேட்டரியிலிருந்து 22 மீ தொலைவில் இருந்தால், அதில் உள்ள மின்னழுத்தம் 3% இல் 80 V க்கும் குறைவாக இருக்கும், அதாவது. 77.6 V க்கு சமம்.

7. 20 கிமீ நீளமுள்ள ஒரு தந்தி வரி 3.5 மிமீ விட்டம் கொண்ட எஃகு கம்பியால் ஆனது. திரும்பும் வரியானது உலோக பஸ்பார்கள் மூலம் தரையிறக்கப்படுவதன் மூலம் மாற்றப்படுகிறது. பேருந்துக்கும் தரைக்கும் இடையிலான மாற்றத்தின் எதிர்ப்பானது rz = 50 ஓம் ஆகும்.வரியின் முடிவில் உள்ள ரிலேயின் எதிர்ப்பானது рп = 300 ஓம் மற்றும் ரிலே மின்னோட்டம் I = 5 mA ஆக இருந்தால், வரியின் தொடக்கத்தில் பேட்டரி மின்னழுத்தம் என்னவாக இருக்க வேண்டும்?

அரிசி. 6.

இணைப்பு வரைபடம் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 6. சிக்னலை அனுப்பும் இடத்தில் தந்தி சுவிட்சை அழுத்தும் போது, ​​வரியின் முடிவில் பெறும் புள்ளியில் உள்ள ரிலே ஆர்மேச்சர் K ஐ ஈர்க்கிறது, இது அதன் தொடர்புடன் ரெக்கார்டரின் சுருளை இயக்குகிறது. வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் வரியில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி, பெறும் ரிலே மற்றும் தரையிறங்கும் பஸ்பார்களின் நிலையற்ற எதிர்ப்புகளுக்கு ஈடுசெய்ய வேண்டும்: U = I ∙ rl + I ∙ rр + I ∙ 2 ∙ rр; U = I ∙ (rр + рр + 2 ∙ rр).

மூல மின்னழுத்தம் மின்னோட்டத்தின் தயாரிப்பு மற்றும் சுற்றுகளின் மொத்த எதிர்ப்பிற்கு சமம்.

கம்பி குறுக்குவெட்டு S = (π ∙ d ^ 2) / 4 = (π ∙ 3.5 ^ 2) / 4 = 9.6 மிமீ2.

வரி எதிர்ப்பு rl = ρ ∙ l / S = 0.11 ∙ 20,000 / 9.6 = 229.2 ஓம்ஸ்.

விளைவு எதிர்ப்பு r = 229.2 + 300 + 2 ∙ 50 = 629.2 ஓம்.

வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் U = I ∙ r = 0.005 ∙ 629.2 = 3.146 V; U≈3.2 V.

I = 0.005 A மின்னோட்டத்தின் போது வரியில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி: Ul = I ∙ rl = 0.005 ∙ 229.2 = 1.146 V.

மின்னோட்டத்தின் குறைந்த மதிப்பு (5 mA) காரணமாக வரியில் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த மின்னழுத்த வீழ்ச்சி அடையப்படுகிறது. எனவே, பெறும் புள்ளியில் ஒரு உணர்திறன் ரிலே (பெருக்கி) இருக்க வேண்டும், இது பலவீனமான 5 mA துடிப்பு மூலம் இயக்கப்படுகிறது மற்றும் அதன் தொடர்பு மூலம் மற்றொரு, அதிக சக்திவாய்ந்த ரிலேவை இயக்குகிறது.

8. அத்திப்பழத்தின் சுற்றுவட்டத்தில் விளக்குகளின் மின்னழுத்தம் எவ்வளவு அதிகமாக உள்ளது. 28, எப்போது: a) இயந்திரம் இயக்கப்படவில்லை; b) இயந்திரம் தொடங்குகிறது; c) இயந்திரம் இயங்குகிறது.

மோட்டார் மற்றும் 20 விளக்குகள் 110 V மின் இணைப்புடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. விளக்குகள் 110 V மற்றும் 40 W க்கு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. மோட்டரின் தொடக்க மின்னோட்டம் Ip = 50 A மற்றும் அதன் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டம் In = 30 A ஆகும்.

அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட செப்பு கம்பி 16 மிமீ2 குறுக்கு வெட்டு மற்றும் 40 மீ நீளம் கொண்டது.

படம். 7 மற்றும் சிக்கலின் நிலைமைகள், மோட்டார் மற்றும் விளக்கு மின்னோட்டமானது வரி மின்னழுத்தம் வீழ்ச்சியடைவதைக் காணலாம், எனவே சுமை மின்னழுத்தம் 110V க்கும் குறைவாக இருக்கும்.

அரிசி. 7.

U = 2 ∙ Ul + Ulamp.

எனவே, விளக்குகள் மீது மின்னழுத்தம் Ulamp = U-2 ∙ Ul.

வெவ்வேறு மின்னோட்டங்களில் வரியில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியம்: Ul = I ∙ rl.

முழு வரியின் எதிர்ப்பு

2 ∙ rl = ρ ∙ (2 ∙ l) / S = 0.0178 ∙ (2 ∙ 40) / 16 = 0.089 ஓம்.

அனைத்து விளக்குகளிலும் மின்னோட்டம் செல்கிறது

20 ∙ விளக்கு = 20 ∙ 40/110 = 7.27 ஏ.

விளக்குகள் மட்டும் எரியும்போது கட்ட மின்னழுத்தம் குறைகிறது (மோட்டார் இல்லை),

2 ∙ உல் = இலாம்ப் ∙ 2 ∙ ஆர்எல் = 7.27 ∙ 0.089 = 0.65 வி.

இந்த வழக்கில் விளக்குகளில் உள்ள மின்னழுத்தம்:

உலம்ப் = U-2 ∙ Ul = 110-0.65 = 109.35 V.

இயந்திரத்தைத் தொடங்கும்போது, ​​​​விளக்குகள் மிகவும் மங்கலாக ஒளிரும், ஏனெனில் வரியில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி அதிகமாக உள்ளது:

2 ∙ Ul = (Ilamp + Idv) ∙ 2 ∙ rl = (7.27 + 50) ∙ 0.089 = 57.27 ∙ 0.089 = 5.1 V.

இயந்திரத்தைத் தொடங்கும் போது விளக்குகளின் குறைந்தபட்ச மின்னழுத்தம்:

உலம்ப் = Uc-2, Ul = 110-5.1 = 104.9V.

மோட்டார் இயங்கும் போது, ​​வரியில் மின்னழுத்தம் குறையும் போது மோட்டார் தொடங்கப்பட்டதை விட குறைவாக இருக்கும், ஆனால் மோட்டார் ஆஃப் ஆகும் போது அதிகமாக இருக்கும்:

2 ∙ Ul = (Ilamp + Inom) ∙ 2 ∙ rl = (7.27 + 30) ∙ 0.089 = 37.27 ∙ 0.089 = 3.32 V.

சாதாரண இயந்திர செயல்பாட்டின் போது விளக்குகளின் மின்னழுத்தம்:

உலம்ப் = 110-3.32 = 106.68 வி.

பெயரளவுக்கு தொடர்புடைய விளக்குகளின் மின்னழுத்தத்தில் சிறிது குறைவு கூட விளக்குகளின் பிரகாசத்தை கணிசமாக பாதிக்கிறது.