மின்னழுத்த அதிர்வு

ஏசி சர்க்யூட் தொடரில் இணைக்கப்பட்டிருந்தால் தூண்டி மற்றும் மின்தேக்கி, பின்னர் அவர்கள் தங்கள் சொந்த வழியில் மின்சுற்று மற்றும் மின்னோட்டத்திற்கும் மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையிலான கட்ட இணைப்புகளுக்கு உணவளிக்கும் ஜெனரேட்டரை பாதிக்கிறார்கள்.

ஒரு மின்தூண்டி ஒரு கட்ட மாற்றத்தை அறிமுகப்படுத்துகிறது, அங்கு மின்னோட்டம் மின்னழுத்தத்தை ஒரு காலாண்டில் குறைக்கிறது, அதே சமயம் ஒரு மின்தேக்கி, மாறாக, மின்னோட்டத்தில் உள்ள மின்னழுத்தத்தை ஒரு காலாண்டின் மின்னோட்டத்தை கால் பங்காக குறைக்கிறது. இவ்வாறு, மின்னோட்டத்திற்கும் மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையிலான கட்ட மாற்றத்தில் தூண்டல் எதிர்ப்பின் விளைவு கொள்ளளவு எதிர்ப்பின் விளைவுக்கு நேர்மாறானது.

சுற்றுவட்டத்தில் மின்னோட்டத்திற்கும் மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையிலான மொத்த கட்ட மாற்றம் தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவு எதிர்ப்பு மதிப்புகளின் விகிதத்தைப் பொறுத்தது என்பதற்கு இது வழிவகுக்கிறது.

மின்சுற்றின் கொள்ளளவு எதிர்ப்பின் மதிப்பு தூண்டலை விட அதிகமாக இருந்தால், சுற்று இயற்கையில் கொள்ளளவு கொண்டது, அதாவது மின்னழுத்தம் கட்டத்தில் மின்னோட்டத்திற்கு பின்தங்கியுள்ளது. மாறாக, மின்சுற்றின் தூண்டல் எதிர்ப்பானது கொள்ளளவை விட அதிகமாக இருந்தால், மின்னழுத்தம் மின்னோட்டத்தை வழிநடத்துகிறது, எனவே சுற்று தூண்டல் ஆகும்.

சுருள் XL இன் தூண்டல் எதிர்ப்பையும் XC மின்தேக்கியின் கொள்ளளவு எதிர்ப்பையும் சேர்ப்பதன் மூலம் நாம் பரிசீலிக்கும் சர்க்யூட்டின் மொத்த எதிர்வினை Xtot தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

ஆனால் சுற்றுவட்டத்தில் இந்த எதிர்ப்பின் செயல் எதிர்மாறாக இருப்பதால், அவற்றில் ஒன்று, அதாவது Xc, ஒரு கழித்தல் அடையாளம் ஒதுக்கப்படுகிறது, மேலும் மொத்த எதிர்வினை சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

இந்த சுற்றுக்கு விண்ணப்பிக்கவும் ஓம் விதி, நாங்கள் பெறுகிறோம்:

இந்த சூத்திரத்தை பின்வருமாறு மாற்றலாம்:

இதன் விளைவாக வரும் சமன்பாட்டில், AzxL - சுற்றுகளின் மொத்த மின்னழுத்தத்தின் கூறுகளின் பயனுள்ள மதிப்பு, இது சுற்றுகளின் தூண்டல் எதிர்ப்பைக் கடக்கும், மற்றும் AzNSC - சுற்றுகளின் மொத்த மின்னழுத்தத்தின் கூறுகளின் பயனுள்ள மதிப்பு. கொள்ளளவு எதிர்ப்பை கடக்க.

எனவே, ஒரு சுருள் மற்றும் மின்தேக்கியின் தொடர் இணைப்பைக் கொண்ட ஒரு சுற்றுவட்டத்தின் மொத்த மின்னழுத்தம் இரண்டு சொற்களைக் கொண்டதாகக் கருதலாம், இதன் மதிப்புகள் தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவு எதிர்ப்பின் மதிப்புகளைப் பொறுத்தது. சுற்று.

அத்தகைய சுற்றுக்கு செயலில் எதிர்ப்பு இல்லை என்று நாங்கள் நம்பினோம். எவ்வாறாயினும், மின்சுற்றின் செயலில் உள்ள எதிர்ப்பு சிறியதாக இல்லாத சந்தர்ப்பங்களில், சுற்றுகளின் மொத்த எதிர்ப்பானது பின்வரும் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

R என்பது சுற்றுவட்டத்தின் மொத்த செயலில் உள்ள எதிர்ப்பு, XL -NSC — அதன் மொத்த எதிர்வினை. ஓம் விதியின் சூத்திரத்திற்குச் செல்லும்போது, ​​​​எங்களுக்கு எழுத உரிமை உண்டு:

ஏசி மின்னழுத்த அதிர்வு

தொடரில் இணைக்கப்பட்ட தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவு எதிர்ப்புகள் மின்னோட்டத்திற்கும் மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையில் தனித்தனியாக மின்சுற்றில் சேர்க்கப்பட்டதை விட குறைவான கட்ட மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், சுற்றுவட்டத்தில் வேறுபட்ட இயல்புடைய இந்த இரண்டு எதிர்வினைகளின் ஒரே நேரத்தில் செயல்பாட்டிலிருந்து, கட்ட மாற்றத்தின் இழப்பீடு (பரஸ்பர அழிவு) ஏற்படுகிறது.

முழு இழப்பீடு, அதாவது. மின்னோட்டத்திற்கும் மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையிலான கட்ட மாற்றத்தை முழுமையாக நீக்குவது மின்னோட்டத்தின் மின்தேக்க எதிர்ப்பிற்கு சமமாக இருக்கும் போது, ​​அதாவது XL = XC அல்லது, ωL = 1 / ωC ஆக இருக்கும் போது.

இந்த வழக்கில், சுற்று முற்றிலும் செயலில் உள்ள எதிர்ப்பாக செயல்படும், அதாவது ஒரு சுருள் அல்லது மின்தேக்கி இல்லாதது போல். இந்த எதிர்ப்பின் மதிப்பு சுருள் மற்றும் இணைக்கும் கம்பிகளின் செயலில் உள்ள எதிர்ப்பின் கூட்டுத்தொகையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. எதில் பயனுள்ள மின்னோட்டம் சுற்றுவட்டத்தில் மிகப்பெரியதாக இருக்கும் மற்றும் ஓம் விதியின் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது I = U / R where Z இப்போது R ஆல் மாற்றப்படுகிறது.

அதே நேரத்தில், சுருள் UL = AzxL மற்றும் மின்தேக்கி Uc = AzNSCC இல் செயல்படும் மின்னழுத்தங்கள் சமமாக இருக்கும் மற்றும் முடிந்தவரை பெரியதாக இருக்கும். சுற்றுகளின் குறைந்த செயலில் எதிர்ப்பைக் கொண்டு, இந்த மின்னழுத்தங்கள் சர்க்யூட் டெர்மினல்களின் மொத்த மின்னழுத்த U ஐ விட பல மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். இந்த சுவாரஸ்யமான நிகழ்வு மின் பொறியியலில் மின்னழுத்த அதிர்வு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அத்திப்பழத்தில். 1 மின்னழுத்தங்கள், மின்னோட்டங்கள் மற்றும் மின்சுற்றில் உள்ள அதிர்வு மின்னழுத்தங்களின் வளைவுகளைக் காட்டுகிறது.

மின்னழுத்த அதிர்வுகளில் மின்னழுத்த மின்னோட்டம் மற்றும் சக்தியின் வரைபடம்

XL மற்றும் C எதிர்ப்புகள் மின்னோட்டத்தின் அதிர்வெண்ணைப் பொறுத்து மாறிகள் என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும், மேலும் அதன் அதிர்வெண்ணை குறைந்தபட்சம் சிறிது மாற்றுவது மதிப்பு, எடுத்துக்காட்டாக, XL = ωL ஆக அதிகரிக்கும், மற்றும் XSC = = 1 / ωC குறையும், இதனால் சுற்றுவட்டத்தில் உள்ள மின்னழுத்த அதிர்வு உடனடியாக தொந்தரவு செய்யப்படும், அதே நேரத்தில் செயலில் உள்ள எதிர்ப்புடன், எதிர்வினையும் சுற்றிலும் தோன்றும். மின்சுற்றின் தூண்டல் அல்லது கொள்ளளவு மதிப்பை மாற்றினால் அதுவே நடக்கும்.

மின்னழுத்த அதிர்வு மூலம், தற்போதைய மூலத்தின் சக்தி சுற்றுகளின் செயலில் உள்ள எதிர்ப்பைக் கடக்க மட்டுமே செலவழிக்கப்படும், அதாவது கம்பிகளை வெப்பப்படுத்த.

உண்மையில், ஒற்றை தூண்டல் சுருள் கொண்ட சுற்றுகளில், ஆற்றல் ஏற்ற இறக்கங்கள் ஏற்படுகின்றன, அதாவது. ஜெனரேட்டரிலிருந்து அவ்வப்போது ஆற்றல் பரிமாற்றம் காந்த புலம் சுருள்கள். ஒரு மின்தேக்கியுடன் கூடிய சுற்றுகளில், அதே விஷயம் நடக்கும், ஆனால் மின்தேக்கியின் மின்சார புலத்தின் ஆற்றல் காரணமாக. மின்தேக்கி மற்றும் மின்னழுத்த அதிர்வுகளில் (ХL = XС) மின்னழுத்தம் கொண்ட ஒரு மின்சுற்றில், மின்சுற்று மூலம் சேமிக்கப்படும் ஆற்றல், அவ்வப்போது சுருளிலிருந்து மின்தேக்கிக்கு செல்கிறது மற்றும் அதற்கு நேர்மாறாகவும், மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு மட்டுமே செயலில் உள்ள எதிர்ப்பைக் கடக்கத் தேவையானது. மின்னோட்டத்தின் மூலத்தின் பங்கின் மீது சுற்று விழுகிறது. எனவே, மின்தேக்கி மற்றும் சுருளுக்கு இடையில் ஆற்றல் பரிமாற்றம் கிட்டத்தட்ட ஜெனரேட்டரின் பங்கேற்பு இல்லாமல் நடைபெறுகிறது.

ஒரு மின்னழுத்த அதிர்வை மதிப்பின் அடிப்படையில் உடைக்க வேண்டும், சுருளின் காந்தப்புலத்தின் ஆற்றல் மின்தேக்கியின் மின்சார புலத்தின் ஆற்றலுடன் எவ்வாறு சமமற்றதாகிறது, மேலும் இந்த புலங்களுக்கு இடையில் ஆற்றல் பரிமாற்றத்தின் செயல்பாட்டில் அதிகப்படியான ஆற்றல் இருக்கும். தோன்றும், இது சுற்றுவட்டத்தில் உள்ள மூலத்திலிருந்து அவ்வப்போது வெளியேறும், பின்னர் அதை மீண்டும் சுற்றுக்கு ஊட்டுகிறது.

இந்த நிகழ்வு ஒரு கடிகார வேலையில் என்ன நடக்கிறது என்பதைப் போன்றது. ஒரு கடிகாரத்தின் ஊசல் அதன் இயக்கத்தை மெதுவாக்கும் உராய்வு சக்திகள் இல்லாவிட்டால், ஒரு ஸ்பிரிங் (அல்லது கடிகார வாக்கரில் ஒரு எடை) உதவியின்றி தொடர்ந்து ஊசலாடும்.

வசந்தம், அதன் ஆற்றலில் சிலவற்றை சரியான நேரத்தில் ஊசல்க்கு அனுப்புவதன் மூலம், உராய்வு சக்திகளை கடக்க உதவுகிறது, இதனால் அலைவு தொடர்ச்சியை அடைகிறது.

இதேபோல், மின்சுற்றில், அதிர்வு ஏற்படும் போது, ​​தற்போதைய மூலமானது சுற்றுகளின் செயலில் உள்ள எதிர்ப்பைக் கடக்க மட்டுமே அதன் ஆற்றலைச் செலவிடுகிறது, இதனால் அதில் ஊசலாட்ட செயல்முறைக்கு உதவுகிறது.

இவ்வாறு, ஒரு ஜெனரேட்டர் மற்றும் தொடர் இணைக்கப்பட்ட மின்தேக்கி மற்றும் மின்தேக்கி ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு மாற்று மின்னோட்ட சுற்று, சில நிபந்தனைகளின் கீழ் XL = XС ஒரு ஊசலாடும் அமைப்பாக மாறும் என்ற முடிவுக்கு வருகிறோம்... இந்த சுற்று ஒரு ஊசலாடும் சுற்று என்று பெயரிடப்பட்டது.

XL = XС சமன்பாட்டிலிருந்து, மின்னழுத்த அதிர்வு நிகழ்வு நிகழும் ஜெனரேட்டரின் அதிர்வெண்ணின் மதிப்புகளை தீர்மானிக்க முடியும்:

மின்னழுத்த அதிர்வு ஏற்படும் சுற்றுகளின் கொள்ளளவு மற்றும் தூண்டல் பொருள்:

இவ்வாறு, இந்த மூன்று அளவுகளில் ஏதேனும் ஒன்றை (ஈரெஸ், எல் மற்றும் சி) மாற்றுவது, சுற்றுவட்டத்தில் மின்னழுத்த அதிர்வுகளை ஏற்படுத்துவது சாத்தியமாகும், அதாவது சுற்று ஒரு ஊசலாடும் சுற்றுக்கு மாற்றப்படும்.

மின்னழுத்த அதிர்வுக்கான பயனுள்ள பயன்பாட்டின் எடுத்துக்காட்டு: பெறுநரின் உள்ளீட்டு சுற்று ஒரு மாறி மின்தேக்கி (அல்லது வேரியோமீட்டர்) மூலம் அதில் மின்னழுத்த அதிர்வு ஏற்படும் வகையில் சரிசெய்யப்படுகிறது. இது ஆண்டெனாவால் உருவாக்கப்பட்ட சுற்று மின்னழுத்தத்துடன் ஒப்பிடும்போது சாதாரண ரிசீவர் செயல்பாட்டிற்கு தேவையான சுருள் மின்னழுத்தத்தில் பெரிய அதிகரிப்பை அடைகிறது.

மின் பொறியியலில் மின்னழுத்த அதிர்வு நிகழ்வின் பயனுள்ள பயன்பாட்டோடு, மின்னழுத்த அதிர்வு தீங்கு விளைவிக்கும் சந்தர்ப்பங்களும் உள்ளன. மின்னழுத்தத்துடன் ஒப்பிடும்போது சுற்றுவட்டத்தின் தனிப்பட்ட பிரிவுகளில் (சுருள் அல்லது மின்தேக்கியில்) மின்னழுத்தத்தில் பெரிய அதிகரிப்பு ஜெனரேட்டரின் தனி பாகங்கள் மற்றும் அளவிடும் சாதனங்களின் சேதத்திற்கு வழிவகுக்கும்.