மின்னோட்டங்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களின் திசையன் வரைபடத்தை எவ்வாறு உருவாக்குவது

திசையன் வரைபடங்கள் என்பது ஏசி சர்க்யூட்களில் உள்ள மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் மின்னோட்டங்களை வரைபடமாகக் கணக்கிடும் ஒரு முறையாகும், இதில் மாற்று மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் நீரோட்டங்கள் திசையன்களைப் பயன்படுத்தி குறியீடாக (வழக்கமாக) சித்தரிக்கப்படுகின்றன.

சைனூசாய்டல் சட்டத்தின்படி எந்த அளவும் மாறும் என்ற உண்மையை அடிப்படையாகக் கொண்டது இந்த முறை (பார்க்க - சைனூசாய்டல் அலைவுகள்), சுட்டிக்காட்டப்பட்ட மாறியின் அலைவுகளின் கோண அதிர்வெண்ணுக்குச் சமமான கோணத் திசைவேகத்துடன் அதன் ஆரம்பப் புள்ளியைச் சுற்றி ஒரு திசையன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட திசையில் ப்ரொஜெக்ஷன் என வரையறுக்கலாம்.

எனவே, சைனூசாய்டல் சட்டத்தின்படி மாறுபடும் எந்த மாற்று மின்னழுத்தமும் (அல்லது மாற்று மின்னோட்டம்) காட்டப்படும் மின்னோட்டத்தின் கோண அதிர்வெண்ணுக்கு சமமான கோணத் திசைவேகத்துடன் சுழலும் திசையன் மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட திசையனின் நீளம் மூலம் குறிப்பிடப்படலாம். அளவுகோல் மின்னழுத்தத்தின் வீச்சைக் குறிக்கிறது, மேலும் கோணமானது அந்த மின்னழுத்தத்தின் ஆரம்ப கட்டத்தைக் குறிக்கிறது...

மின்னோட்டங்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களின் திசையன் வரைபடத்தை எவ்வாறு உருவாக்குவது

கருத்தில் மின்சுற்று, தொடர்-இணைக்கப்பட்ட AC ஆதாரம், மின்தடை, ஒரு தூண்டல் மற்றும் மின்தேக்கி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இதில் U என்பது AC மின்னழுத்தத்தின் உடனடி மதிப்பு, மற்றும் i என்பது தற்போதைய உடனடி மின்னோட்டமாகும், மேலும் U என்பது சைனூசாய்டல் (கொசைன்) படி மாறுபடும். ) சட்டம், பின்னர் மின்னோட்டத்திற்கு நாம் எழுதலாம்:

தற்போதைய நேரத்தில் நடப்பு

சார்ஜ் பாதுகாப்பு சட்டத்தின் படி, ஒரு சுற்று மின்னோட்டம் எல்லா நேரங்களிலும் ஒரே மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, ஒவ்வொரு உறுப்பு முழுவதும் மின்னழுத்தம் குறையும்: UR - செயலில் உள்ள எதிர்ப்பின் குறுக்கே, UC - மின்தேக்கி முழுவதும், மற்றும் UL - தூண்டல் முழுவதும். படி கிர்ச்சாஃப்பின் இரண்டாவது விதி, மூல மின்னழுத்தம் சுற்று உறுப்புகளில் உள்ள மின்னழுத்த சொட்டுகளின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமமாக இருக்கும், மேலும் எழுத எங்களுக்கு உரிமை உண்டு:

வெளியீடு மின்னழுத்தம்

இதை கவனிக்கவும் ஓம் விதியின் படி: I = U / R, பின்னர் U = I * R. செயலில் உள்ள எதிர்ப்பிற்கு, R இன் மதிப்பு கடத்தியின் பண்புகளால் பிரத்தியேகமாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அது தற்போதைய அல்லது நேரத்தின் தருணத்தை சார்ந்தது அல்ல, எனவே மின்னோட்டம் மின்னழுத்தத்துடன் கட்டத்தில் உள்ளது, நீங்கள் எழுதலாம்:

மின்னழுத்தம்

ஆனால் ஏசி சர்க்யூட்டில் உள்ள மின்தேக்கி ஒரு வினைத்திறன் கொள்ளளவு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் மின்தேக்கி மின்னழுத்தம் எப்போதும் பை / 2 மின்னோட்டத்துடன் கட்டத்தில் பின்தங்கியுள்ளது, பின்னர் நாங்கள் எழுதுகிறோம்:

மின்தேக்கி எதிர்வினை மற்றும் மின்னழுத்தம்

சுருள், தூண்டல், மாற்று மின்னோட்ட சுற்றுகளில் இது எதிர்வினையின் தூண்டல் எதிர்ப்பாக செயல்படுகிறது, மேலும் சுருளில் உள்ள மின்னழுத்தம் எந்த நேரத்திலும் பை / 2 இன் கட்டத்தில் மின்னோட்டத்தை விட முன்னால் இருக்கும், எனவே சுருளுக்கு நாம் எழுதுகிறோம்:

எதிர்வினை மற்றும் சுருள் மின்னழுத்தம்

நீங்கள் இப்போது மின்னழுத்த வீழ்ச்சிகளின் கூட்டுத்தொகையை எழுதலாம், ஆனால் சுற்றுக்கு பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்திற்கான பொதுவான வடிவத்தில், நீங்கள் எழுதலாம்:

மின்னழுத்த வீழ்ச்சியின் அளவு

மின்சுற்றின் மொத்த எதிர்ப்பின் எதிர்வினை கூறுகளுடன் தொடர்புடைய சில கட்ட மாற்றம் இருப்பதைக் காணலாம், மாற்று மின்னோட்டம் அதன் வழியாக பாய்கிறது.

மாற்று மின்னோட்ட சுற்றுகளில் தற்போதைய மற்றும் மின்னழுத்தம் இரண்டும் கோசைன் விதியின்படி மாறுகின்றன, மற்றும் உடனடி மதிப்புகள் கட்டத்தில் மட்டுமே வேறுபடுகின்றன, இயற்பியலாளர்கள் கணிதக் கணக்கீடுகளில் மாற்று மின்னோட்ட சுற்றுகளில் மின்னோட்டங்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களை திசையன்களாகக் கருதுவதற்கான யோசனையைக் கொண்டு வந்தனர். திரிகோணவியல் செயல்பாடுகளை திசையன்களால் விவரிக்க முடியும். எனவே, மின்னழுத்தங்களை திசையன்களாக எழுதுவோம்:

திசையன்களாக அழுத்துகிறது

திசையன் வரைபடங்களின் முறையைப் பயன்படுத்தி, கொடுக்கப்பட்ட தொடர் சுற்றுக்கான ஓம் விதியைப் பெறுவது சாத்தியமாகும், அதன் வழியாக மாற்று மின்னோட்டத்தின் நிலைமைகளின் கீழ்.

மின்சார கட்டணத்தைப் பாதுகாக்கும் சட்டத்தின்படி, எந்த நேரத்திலும் கொடுக்கப்பட்ட சுற்றுகளின் அனைத்து பகுதிகளிலும் உள்ள மின்னோட்டம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், எனவே நீரோட்டங்களின் திசையன்களை ஒதுக்கி வைத்து, நீரோட்டங்களின் திசையன் வரைபடத்தை உருவாக்குவோம்:

Vetktor நீரோட்டங்கள்

மின்னோட்ட Im ஐ X- அச்சின் திசையில் திட்டமிடலாம் - சுற்றுவட்டத்தில் மின்னோட்டத்தின் வீச்சு மதிப்பு. செயலில் உள்ள எதிர்ப்பின் மின்னழுத்தம் மின்னோட்டத்துடன் கட்டத்தில் உள்ளது, அதாவது இந்த திசையன்கள் கூட்டாக இயக்கப்படும், அவற்றை ஒரு புள்ளியில் இருந்து ஒத்திவைப்போம்.

மின்னோட்டங்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களின் திசையன்கள்

மின்தேக்கியில் உள்ள மின்னழுத்தம் மின்னோட்டத்தின் Pi / 2 ஐ பின்னுக்குத் தள்ளுகிறது, எனவே, செயலில் உள்ள எதிர்ப்பின் மீது மின்னழுத்த திசையன் செங்குத்தாக வலது கோணங்களில் கீழே வைக்கிறோம்.

திசையன் வரைபடம்

சுருள் மின்னழுத்தம் பை / 2 மின்னோட்டத்திற்கு முன்னால் உள்ளது, எனவே நாம் அதை வலது கோணங்களில் மேல்நோக்கி வைக்கிறோம், செயலில் உள்ள மின்னழுத்த வெக்டருக்கு செங்குத்தாக. நமது உதாரணத்திற்கு, UL > UC என்று வைத்துக்கொள்வோம்.

திசையன் வரைபடம்

நாம் ஒரு திசையன் சமன்பாட்டைக் கையாள்வதால், எதிர்வினை கூறுகளில் அழுத்த திசையன்களைச் சேர்த்து வேறுபாட்டைப் பெறுகிறோம். எங்களின் உதாரணத்திற்கு (UL > UC எனக் கருதினோம்) அது மேல்நோக்கிச் செல்லும்.

திசையன் வரைபடம்

இப்போது மின்னழுத்த திசையனை செயலில் உள்ள எதிர்ப்பில் சேர்ப்போம், மேலும் திசையன் கூட்டல் விதியின்படி மொத்த மின்னழுத்த திசையன் பெறுவோம். நாம் அதிகபட்ச மதிப்புகளை எடுத்ததால், மொத்த மின்னழுத்தத்தின் வீச்சு மதிப்பின் திசையன் கிடைக்கும்.

மொத்த அழுத்த திசையன்

கொசைன் சட்டத்தின்படி மின்னோட்டம் மாறியதால், கொசைன் சட்டத்தின்படி மின்னழுத்தமும் மாறிவிட்டது, ஆனால் ஒரு கட்ட மாற்றத்துடன். மின்னோட்டத்திற்கும் மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையில் ஒரு நிலையான கட்ட மாற்றம் உள்ளது.

பதிவு செய்வோம் ஓம் விதி மொத்த எதிர்ப்பு Z (மின்மறுப்பு):

மொத்த எதிர்ப்பின் ஓம் விதி

பித்தகோரியன் தேற்றத்தின்படி திசையன் படங்களிலிருந்து நாம் எழுதலாம்:

பித்தகோரியன் தேற்றத்தின்படி திசையன் படங்களிலிருந்து

அடிப்படை மாற்றங்களுக்குப் பிறகு, R, C மற்றும் L ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு மாற்று மின்னோட்டத்தின் மின்மறுப்பு Z க்கான வெளிப்பாட்டைப் பெறுகிறோம்:

ஏசி சர்க்யூட்டின் மின்மறுப்பு Z க்கான வெளிப்பாடு

பிறகு AC சர்க்யூட்டுக்கான ஓம் விதிக்கான வெளிப்பாட்டைப் பெறுகிறோம்:

மாற்று மின்னோட்ட சுற்றுக்கான ஓம் விதிக்கான வெளிப்பாடு

சுற்றுவட்டத்தில் அதிக மின்னோட்ட மதிப்பு பெறப்படுகிறது என்பதை நினைவில் கொள்க அதிர்வு நிபந்தனைகளின் கீழ்:

மின்னோட்டத்தின் மிகப்பெரிய மதிப்பு அதிர்வுகளில் சுற்றுவட்டத்தில் பெறப்படும்

கொசைன் ஃபை எங்கள் வடிவியல் கட்டுமானங்களிலிருந்து இது மாறிவிடும்:

கொசைன் ஃபை

படிக்குமாறு நாங்கள் உங்களுக்கு அறிவுறுத்துகிறோம்:

மின்சாரம் ஏன் ஆபத்தானது?