மின்தேக்கிகள் கொண்ட மின்சுற்றுகள்

மின்தேக்கிகளுடன் கூடிய மின்சுற்றுகள் மின்சார ஆற்றல் மற்றும் தனிப்பட்ட மின்தேக்கிகளின் ஆதாரங்களை உள்ளடக்கியது. மின்தேக்கி என்பது ஒரு மின்கடத்தா அடுக்கு மூலம் பிரிக்கப்பட்ட எந்த வடிவத்தின் இரண்டு கடத்திகளின் அமைப்பாகும். மின்தேக்கியின் கவ்விகளை ஒரு நிலையான மின்னழுத்தத்துடன் மின் ஆற்றலுடன் இணைப்பது U அதன் தகடுகளில் ஒன்றில் + Q மற்றும் மற்றொன்று -Q திரட்சியுடன் சேர்ந்துள்ளது.

இந்த கட்டணங்களின் அளவு மின்னழுத்த U க்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும் மற்றும் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது

கே = சி ∙ யு,

இதில் C என்பது ஃபாரட்ஸில் (F) அளவிடப்படும் மின்தேக்கியின் கொள்ளளவு ஆகும்.

மின்தேக்கியின் திறனின் மதிப்பு அதன் தகடுகளில் ஒன்றின் மின்னழுத்தத்தின் விகிதத்திற்கு சமமாக இருக்கும், அதாவது C = Q / U,

மின்தேக்கியின் திறன் தட்டுகளின் வடிவம், அவற்றின் பரிமாணங்கள், பரஸ்பர ஏற்பாடு மற்றும் தட்டுகளுக்கு இடையில் உள்ள ஊடகத்தின் மின்கடத்தா மாறிலி ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

ஒரு தட்டையான மின்தேக்கியின் கொள்ளளவு, மைக்ரோஃபாரட்களில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, இது சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது

C = ((ε0 ∙ εr ∙ S) / d) ∙ 106,

இதில் ε0 என்பது வெற்றிடத்தின் முழுமையான மின்கடத்தா மாறிலி, εr என்பது தகடுகளுக்கு இடையே உள்ள ஊடகத்தின் தொடர்புடைய மின்கடத்தா மாறிலி, S என்பது தட்டின் பரப்பளவு, m2, d என்பது தட்டுகளுக்கு இடையிலான தூரம், m.

வெற்றிடத்தின் முழுமையான மின்கடத்தா மாறிலி மாறிலி ε0 = 8.855 ∙ 10-12 F⁄m.

மின்னழுத்தம் U இன் கீழ் ஒரு தட்டையான மின்தேக்கியின் தட்டுகளுக்கு இடையில் மின்சார புல வலிமை E இன் அளவு E = U / d சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

சர்வதேச அலகுகள் அமைப்பில் (SI), மின் புல வலிமையின் அலகு ஒரு மீட்டருக்கு வோல்ட் (V⁄m) ஆகும்.

அரிசி. 1. மின்தேக்கியின் பதக்க -வோல்ட்டின் சிறப்பியல்புகள்: a — நேரியல், b — நேரியல் அல்லாத

மின்தேக்கியின் தட்டுகளுக்கு இடையில் அமைந்துள்ள ஊடகத்தின் ஒப்பீட்டு ஊடுருவல் மின்சார புலத்தின் அளவைப் பொறுத்து இல்லை என்றால், மின்தேக்கியின் கொள்ளளவு அதன் முனையங்களில் உள்ள மின்னழுத்தத்தின் அளவையும், கூலம்ப்-வோல்ட் பண்பு Q ஐயும் சார்ந்தது அல்ல. = F (U) நேரியல் (படம் 1, a).

ஒரு ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் மின்கடத்தா கொண்ட மின்தேக்கிகள், இதில் உறவினர் ஊடுருவல் மின்சார புலத்தின் வலிமையைப் பொறுத்தது, கூலம்ப் மின்னழுத்தத்தின் (படம் 1, ஆ) நேரியல் அல்லாத பண்பு உள்ளது.

அத்தகைய நேரியல் அல்லாத மின்தேக்கிகள் அல்லது வேரிகான்களில், கூலம்ப் பண்புகளின் ஒவ்வொரு புள்ளியும், எடுத்துக்காட்டாக புள்ளி A, நிலையான கொள்ளளவு Cst = Q / U = (mQ ∙ BA) / (mU ∙ OB) = mC ∙ tan⁡ α மற்றும் வேறுபட்ட கொள்ளளவு Cdiff = dQ / dU = (mQ ∙ BA) / (mU ∙ O'B) = mC ∙ tan⁡β, mC என்பது முறையே கட்டணங்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களுக்காக எடுக்கப்பட்ட mQ மற்றும் mU அளவுகளைப் பொறுத்து ஒரு குணகம் ஆகும்.

ஒவ்வொரு மின்தேக்கியும் திறனின் மதிப்பால் மட்டுமல்ல, இயக்க மின்னழுத்தம் Urab இன் மதிப்பாலும் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இதன் விளைவாக வரும் மின்சார புல வலிமை மின்கடத்தா வலிமையை விட குறைவாக இருக்கும்.மின்கடத்தா வலிமையானது மின்கடத்தா முறிவு தொடங்கும் மின்னழுத்தத்தின் மிகக் குறைந்த மதிப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதன் அழிவு மற்றும் இன்சுலேடிங் பண்புகளின் இழப்பு ஆகியவற்றுடன்.

மின்கடத்தாக்கள் அவற்றின் மின் வலிமையால் மட்டுமல்ல, மிகப் பெரிய மொத்த எதிர்ப்பு ρV மூலமாகவும் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, சுமார் 1010 முதல் 1020 Ω • செ

கூடுதலாக, மின்கடத்தாக்களுக்கு, குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு எதிர்ப்பு ρS என்ற கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, இது மேற்பரப்பு கசிவு மின்னோட்டத்திற்கு அவற்றின் எதிர்ப்பை வகைப்படுத்துகிறது. சில மின்கடத்தாக்களுக்கு, இந்த மதிப்பு அற்பமானது, எனவே அவை உடைக்கப்படுவதில்லை, ஆனால் மேற்பரப்பில் மின்சார வெளியேற்றத்தால் தடுக்கப்படுகின்றன.

பல சங்கிலி மின்சுற்றுகளில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள தனிப்பட்ட மின்தேக்கிகளின் முனையங்களில் மின்னழுத்தங்களின் அளவைக் கணக்கிட, கொடுக்கப்பட்ட EMF ஆதாரங்களில் இதே போன்ற மின் சமன்பாடுகளைப் பயன்படுத்துகிறது. Kirchhoff சட்டங்களின் சமன்பாடுகள் நேரடி மின்னோட்ட சுற்றுகளுக்கு.

எனவே, மின்தேக்கிகளுடன் கூடிய பல சங்கிலி மின்சுற்றின் ஒவ்வொரு முனைக்கும், மின்சாரத்தின் அளவைப் பாதுகாக்கும் சட்டம் ∑Q = Q0 நியாயப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஒரு முனையுடன் இணைக்கப்பட்ட மின்தேக்கிகளின் தட்டுகளில் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை என்பதை நிறுவுகிறது. அவை ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்படுவதற்கு முன்பு இருந்த கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகைக்கு சமம். மின்தேக்கியின் தட்டுகளில் பூர்வாங்க கட்டணங்கள் இல்லாத அதே சமன்பாடு ∑Q = 0 வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது.

மின்தேக்கிகள் கொண்ட மின்சுற்றின் எந்தவொரு சுற்றுக்கும், சமத்துவம் ∑E = ∑Q / C ஆகும், இது மின்சுற்றில் உள்ள emf இன் இயற்கணிதத் தொகையானது மின்தேக்கிகளின் முனையங்களில் உள்ள மின்னழுத்தங்களின் இயற்கணிதத் தொகைக்கு சமம் என்று கூறுகிறது. இந்த சுற்றில்.

அரிசி. 2.மின்தேக்கிகளுடன் கூடிய மல்டி சர்க்யூட் மின்சுற்று

எனவே, ஒரு மல்டி சர்க்யூட் மின்சுற்றில் இரண்டு மின் ஆற்றல் மூலங்கள் மற்றும் ஆறு மின்தேக்கிகள் ஆரம்ப பூஜ்ஜிய கட்டணங்கள் மற்றும் தன்னிச்சையாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நேர்மறை மின்னழுத்த திசைகள் U1, U2, U3, U4, U5, U6 (படம் 2) சட்டத்தின் அடிப்படையில் 1, 2, 3 ஆகிய மூன்று சுயாதீன முனைகளுக்கான மின்சாரத்தின் அளவைப் பாதுகாத்தல், நாம் மூன்று சமன்பாடுகளைப் பெறுகிறோம்: Q1 + Q6-Q5 = 0, -Q1-Q2-Q3 = 0, Q3-Q4 + Q5 = 0.

மூன்று சார்பற்ற சுற்றுகள் 1—2—4—1, 2—3—4—2, 1—4—3—1 கூடுதல் சமன்பாடுகள், அவற்றை கடிகார திசையில் சுற்றியிருக்கும் போது, ​​வடிவம் E1 = Q1 / C1 + Q2 / C2 -Q6 / C6, -E2 = -Q3 / C3 -Q4 / C4 -Q2 / C2, 0 = Q6 / C6 + Q4 / C4 + Q5 / C5.

ஆறு நேரியல் சமன்பாடுகளின் அமைப்பின் தீர்வு, ஒவ்வொரு மின்தேக்கி Qi மீதும் சார்ஜ் அளவை தீர்மானிக்கவும், Ui = Qi / Ci சூத்திரத்தின் மூலம் Ui முனையங்களில் மின்னழுத்தத்தைக் கண்டறியவும் உங்களை அனுமதிக்கிறது.

அழுத்தங்களின் உண்மையான திசைகள் Ui, அதன் மதிப்புகள் ஒரு கழித்தல் அடையாளத்துடன் பெறப்படுகின்றன, சமன்பாடுகள் வரையப்பட்டபோது முதலில் கருதப்பட்டவற்றுக்கு நேர்மாறானது.

மின்தேக்கிகளுடன் பல சங்கிலி மின்சுற்றைக் கணக்கிடும் போது, ​​டெல்டாவில் இணைக்கப்பட்ட C12, C23, C31 மின்தேக்கிகள் C1, C2, C3 ஆகியவற்றுடன் சமமான மூன்று-புள்ளி நட்சத்திரத்தில் இணைக்கப்பட்ட மின்தேக்கிகளை மாற்றுவது சில நேரங்களில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

இந்த வழக்கில், தேவையான சக்திகள் பின்வருமாறு காணப்படுகின்றன: C1 = C12 + C31 + (C12 ∙ C31) / C23, C2 = C23 + C12 + (C23 ∙ C12) / C31, C3 = C31 + C23 + (C31 ∙ C23 ) / C12.

தலைகீழ் மாற்றத்தில், சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தவும்: C12 = (C1 ∙ C2) / (C1 + C2 + C3), C23 = (C2 ∙ C3) / (C1 + C2 + C3), C31 = (C3 ∙ C1) / ( C1 + C2 + C3).

மின்தேக்கிகள் C1, C2, ..., இணையாக இணைக்கப்பட்ட Cn ஒரு மின்தேக்கி மூலம் மாற்றப்படும்

மற்றும் அவை தொடரில் இணைக்கப்படும் போது - அதன் திறன் கொண்ட ஒரு மின்தேக்கி

மின்சுற்றில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள மின்தேக்கிகள் குறிப்பிடத்தக்க மின் கடத்துத்திறன் கொண்ட மின்கடத்தாக்களைக் கொண்டிருந்தால், அத்தகைய சுற்றுகளில் சிறிய நீரோட்டங்கள் தோன்றும், அவற்றின் மதிப்புகள் நேரடி மின்னோட்ட சுற்றுகளைக் கணக்கிடும்போது பின்பற்றப்படும் வழக்கமான முறைகள் மற்றும் ஒவ்வொன்றின் முனையங்களிலும் உள்ள மின்னழுத்தத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. நிலையான நிலையில் உள்ள மின்தேக்கி சூத்திரத்தால் கண்டறியப்படுகிறது

உய் = ரி ∙ ஐஐ,

Ri என்பது ith மின்தேக்கியின் மின்கடத்தா அடுக்கின் மின் எதிர்ப்பாகும், Ii என்பது அதே மின்தேக்கியின் மின்னோட்டமாகும்.

இந்த தலைப்பில் பார்க்கவும்: மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்தல் மற்றும் வெளியேற்றுதல்