AC ఇండక్టర్

ఒక ఇండక్టర్‌ను కలిగి ఉన్న సర్క్యూట్‌ను పరిగణించండి మరియు కాయిల్ వైర్‌తో సహా సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిఘటన చాలా చిన్నది కాబట్టి దానిని నిర్లక్ష్యం చేయవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, కాయిల్‌ను డైరెక్ట్ కరెంట్ యొక్క మూలానికి కనెక్ట్ చేయడం వలన షార్ట్ సర్క్యూట్ ఏర్పడుతుంది, దీనిలో తెలిసినట్లుగా, సర్క్యూట్‌లోని కరెంట్ చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది.

కాయిల్ AC మూలానికి కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు పరిస్థితి భిన్నంగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, షార్ట్ సర్క్యూట్ జరగదు. ఇది చూపిస్తుంది. ఒక ఇండక్టర్ దాని గుండా ప్రవహించే ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని ఏది నిరోధిస్తుంది.

ఈ ప్రతిఘటన యొక్క సారాంశం ఏమిటి మరియు అది ఎలా కండిషన్ చేయబడింది?

ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వడానికి, గుర్తుంచుకోండి స్వీయ ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయం… కాయిల్‌లో కరెంట్‌లో ఏదైనా మార్పు దానిలో స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క EMF కనిపిస్తుంది, ఇది కరెంట్‌లో మార్పును నిరోధిస్తుంది. స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క EMF విలువ నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది కాయిల్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ విలువ మరియు దానిలో ప్రస్తుత మార్పు రేటు. కానీ నుండి ఏకాంతర ప్రవాహంను నిరంతరం మారుతుంది స్వీయ-ఇండక్షన్ కోసం విద్యుదయస్కాంత వికిరణం కాయిల్‌లో నిరంతరం కనిపించే ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహానికి ప్రతిఘటనను సృష్టిస్తుంది.

లో జరుగుతున్న ప్రక్రియలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్‌లు ఇండక్టర్‌తో, గ్రాఫ్‌ని చూడండి.ఫిగర్ 1 వరుసగా సర్క్యూట్‌లోని గుర్తు, కాయిల్‌లోని వోల్టేజ్ మరియు దానిలో సంభవించే స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క emf వర్ణించే వక్ర రేఖలను చూపుతుంది. చిత్రంలో చేసిన నిర్మాణాలు సరిగ్గా ఉన్నాయని నిర్ధారించుకుందాం.

ఇండక్టర్‌తో AC సర్క్యూట్

క్షణం నుండి t = 0, అంటే, కరెంట్‌ను గమనించిన ప్రారంభ క్షణం నుండి, అది వేగంగా పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది, కానీ దాని గరిష్ట విలువను చేరుకున్నప్పుడు, కరెంట్ పెరుగుదల రేటు తగ్గుతుంది. కరెంట్ దాని గరిష్ట విలువను చేరుకున్న క్షణంలో, దాని మార్పు రేటు క్షణక్షణానికి సున్నాకి సమానంగా మారింది, అంటే ప్రస్తుత మార్పు ఆగిపోయింది. అప్పుడు కరెంట్ మొదట్లో నెమ్మదిగా ప్రారంభమైంది మరియు తరువాత త్వరగా తగ్గింది, మరియు వ్యవధి యొక్క రెండవ త్రైమాసికం తర్వాత అది సున్నాకి పడిపోయింది. ఈ త్రైమాసికంలో కరెంట్ యొక్క మార్పు రేటు, బుల్లెట్ నుండి పెరుగుతుంది, కరెంట్ సున్నాకి సమానంగా మారినప్పుడు అత్యధిక విలువను చేరుకుంటుంది.

మూర్తి 2. కరెంట్ పరిమాణంపై ఆధారపడి, కాలక్రమేణా కరెంట్‌లో మార్పుల స్వభావం

మూర్తి 2లోని నిర్మాణాల నుండి, ప్రస్తుత వక్రరేఖ సమయ అక్షం గుండా వెళుతున్నప్పుడు, ప్రస్తుత వక్రరేఖ గరిష్ట స్థాయికి చేరుకున్న అదే సమయంలో కంటే తక్కువ వ్యవధిలో T కంటే ఎక్కువ కరెంట్ పెరుగుతుందని చూడవచ్చు.

అందువల్ల, కరెంట్ యొక్క మార్పు రేటు సర్క్యూట్లో ప్రస్తుత దిశతో సంబంధం లేకుండా, కరెంట్ పెరుగుతున్నప్పుడు తగ్గుతుంది మరియు కరెంట్ తగ్గుతుంది.

కరెంట్ యొక్క మార్పు రేటు ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు కాయిల్‌లోని స్వీయ-ఇండక్టెన్స్ యొక్క emf తప్పనిసరిగా ఎక్కువగా ఉండాలి మరియు దాని మార్పు ఆగిపోయినప్పుడు సున్నాకి తగ్గుతుందని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. వాస్తవానికి, గ్రాఫ్‌లో, గరిష్ట విలువ నుండి ప్రారంభమయ్యే కాలం యొక్క మొదటి త్రైమాసికంలో స్వీయ-ఇండక్షన్ eL యొక్క EMF వక్రత, ఇది సున్నాకి పడిపోయింది (Fig. 1 చూడండి).

వ్యవధి యొక్క తదుపరి త్రైమాసికంలో, గరిష్ట విలువ నుండి కరెంట్ సున్నాకి తగ్గుతుంది, అయితే దాని మార్పు రేటు క్రమంగా పెరుగుతుంది మరియు ప్రస్తుత సున్నాకి సమానమైన క్షణంలో గొప్పది. దీని ప్రకారం, ఈ త్రైమాసికంలో స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క EMF, కాయిల్‌లో మళ్లీ కనిపిస్తుంది, క్రమంగా పెరుగుతుంది మరియు కరెంట్ సున్నాకి సమానం అయ్యే వరకు గరిష్టంగా మారుతుంది.

అయితే, స్వీయ-ఇండక్షన్ emf యొక్క దిశ వ్యతిరేక దిశలో మార్చబడింది, కాలం యొక్క మొదటి త్రైమాసికంలో ప్రస్తుత పెరుగుదల దాని తగ్గుదల ద్వారా రెండవ త్రైమాసికంలో భర్తీ చేయబడింది.

ఇండక్టెన్స్ తో సర్క్యూట్

స్వీయ-ప్రేరణ యొక్క EMF యొక్క వక్రరేఖ నిర్మాణాన్ని మరింత కొనసాగిస్తూ, కాయిల్‌లో ప్రస్తుత మార్పు సమయంలో మరియు దానిలో స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క EMF దాని మార్పు యొక్క పూర్తి కాలాన్ని పూర్తి చేస్తుందని మేము నమ్ముతున్నాము. దాని దిశ నిర్ణయించబడుతుంది లెంజ్ చట్టం: కరెంట్ పెరుగుదలతో, స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క emf కరెంట్‌కు వ్యతిరేకంగా నిర్దేశించబడుతుంది (కాలం యొక్క మొదటి మరియు మూడవ త్రైమాసికం), మరియు కరెంట్ తగ్గడంతో, దీనికి విరుద్ధంగా, అది దిశలో దానితో సమానంగా ఉంటుంది ( కాలం యొక్క రెండవ మరియు నాల్గవ త్రైమాసికం).

అందువల్ల, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ వల్ల కలిగే స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క EMF దానిని పెంచకుండా నిరోధిస్తుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా, అవరోహణ సమయంలో అది నిర్వహిస్తుంది.

ఇప్పుడు కాయిల్ వోల్టేజ్ గ్రాఫ్‌కి వెళ్దాం (Fig. 1 చూడండి). ఈ గ్రాఫ్‌లో, కాయిల్ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ యొక్క సైన్ వేవ్ స్వీయ-ఇండక్టెన్స్ emf యొక్క సైన్ వేవ్‌కు సమానంగా మరియు వ్యతిరేకంగా చూపబడింది. అందువల్ల, ఏ సమయంలోనైనా కాయిల్ యొక్క టెర్మినల్స్ వద్ద వోల్టేజ్ సమానంగా ఉంటుంది మరియు దానిలో ఉత్పన్నమయ్యే స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క EMFకి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. ఈ వోల్టేజ్ ఆల్టర్నేటర్ ద్వారా సృష్టించబడుతుంది మరియు EMF స్వీయ-ఇండక్షన్ సర్క్యూట్లో చర్యను అణచివేయడానికి వెళుతుంది.

అందువల్ల, AC సర్క్యూట్‌కు అనుసంధానించబడిన ఇండక్టర్‌లో, కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు ప్రతిఘటన సృష్టించబడుతుంది. కానీ అటువంటి ప్రతిఘటన చివరికి కాయిల్ యొక్క ఇండక్టెన్స్‌ను ప్రేరేపిస్తుంది కాబట్టి, దానిని ఇండక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ అంటారు.

ఇండక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ XL చేత సూచించబడుతుంది మరియు ఓంలలో ప్రతిఘటనగా కొలుస్తారు.

సర్క్యూట్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకత ఎక్కువ, ఎక్కువ ప్రస్తుత మూలం ఫ్రీక్వెన్సీసర్క్యూట్ సరఫరా మరియు ఎక్కువ సర్క్యూట్ ఇండక్టెన్స్. అందువల్ల, సర్క్యూట్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకత ప్రస్తుత ఫ్రీక్వెన్సీకి మరియు సర్క్యూట్ యొక్క ఇండక్టెన్స్‌కు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది; ఫార్ములా XL = ωL ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇక్కడ ω — వృత్తాకార ఫ్రీక్వెన్సీ ఉత్పత్తి 2πe ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది… — n లో సర్క్యూట్ ఇండక్టెన్స్.

ఓం యొక్క చట్టం ఇండక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ కలిగి ఉన్న AC సర్క్యూట్ కోసం ఇలా ఉంటుంది: కరెంట్ మొత్తం నేరుగా వోల్టేజ్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు NSi యొక్క ప్రేరక నిరోధకతకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది, అనగా. I = U / XL, ఇక్కడ I మరియు U అనేది ప్రభావవంతమైన కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ విలువలు మరియు xL అనేది సర్క్యూట్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకత.

కాయిల్‌లో ప్రస్తుత మార్పు యొక్క గ్రాఫ్‌లను పరిశీలిస్తే. దాని టెర్మినల్స్ వద్ద స్వీయ-ఇండక్షన్ మరియు వోల్టేజ్ యొక్క EMF, వాటి విలువలలో మార్పు సమయానికి సమానంగా ఉండదని మేము దృష్టి పెట్టాము. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, కరెంట్, వోల్టేజ్ మరియు స్వీయ-ఇండక్షన్ EMF సైనసోయిడ్లు పరిశీలనలో ఉన్న సర్క్యూట్ కోసం ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా సమయం మార్చబడ్డాయి. AC టెక్నాలజీలో, ఈ దృగ్విషయాన్ని సాధారణంగా ఫేజ్ షిఫ్ట్ అంటారు.

రెండు వేరియబుల్ పరిమాణాలు ఒకే కాలంతో ఒకే చట్టం ప్రకారం (మన విషయంలో సైనూసోయిడల్) మారితే, ఏకకాలంలో ఫార్వర్డ్ మరియు రివర్స్ డైరెక్షన్‌లలో వాటి గరిష్ట విలువను చేరుకుంటుంది మరియు ఏకకాలంలో సున్నాకి తగ్గుతుంది, అప్పుడు అటువంటి వేరియబుల్ పరిమాణాలు ఒకే దశలను కలిగి ఉంటాయి లేదా, వారు చెప్పినట్లు, దశలో మ్యాచ్.

ఉదాహరణగా, మూర్తి 3 దశ-సరిపోలిన కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ వక్రతలను చూపుతుంది. మేము ఎల్లప్పుడూ యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్‌తో కూడిన AC సర్క్యూట్‌లో అటువంటి ఫేజ్ మ్యాచింగ్‌ను గమనిస్తాము.

సర్క్యూట్ ప్రేరక నిరోధకత, కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ దశలను కలిగి ఉన్న సందర్భంలో, అంజీర్‌లో చూసినట్లుగా. 1 సరిపోలలేదు, అంటే, ఈ వేరియబుల్స్ మధ్య దశ మార్పు ఉంది. ఈ సందర్భంలో ప్రస్తుత వక్రత వోల్టేజ్ వక్రరేఖ కంటే పావు వంతు కాలం వెనుకబడి ఉన్నట్లు కనిపిస్తోంది.

కాబట్టి, AC సర్క్యూట్‌లో ఇండక్టర్‌ను చేర్చినప్పుడు, సర్క్యూట్‌లో కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ మధ్య దశ షిఫ్ట్ ఏర్పడుతుంది మరియు కరెంట్ వోల్టేజ్‌ని దశలో పావు వంతు వ్యవధిలో లాగ్ చేస్తుంది... దీని అర్థం గరిష్ట కరెంట్ పావు వంతు వస్తుంది. గరిష్ట వోల్టేజ్ చేరుకున్న తర్వాత కాలం.

స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క EMF కాయిల్ యొక్క వోల్టేజ్‌తో యాంటీఫేస్‌లో ఉంది, కరెంట్‌లో పావు వంతు వ్యవధిలో వెనుకబడి ఉంటుంది.ఈ సందర్భంలో, కరెంట్ యొక్క మార్పు కాలం, వోల్టేజ్, అలాగే EMF యొక్క EMF స్వీయ-ఇండక్షన్ మారదు మరియు సర్క్యూట్‌ను తినే జనరేటర్ యొక్క వోల్టేజ్ యొక్క మార్పు కాలానికి సమానంగా ఉంటుంది. ఈ విలువలలో మార్పు యొక్క సైనూసోయిడల్ స్వభావం కూడా సంరక్షించబడుతుంది.

మూర్తి 3. యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ సర్క్యూట్‌లో కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ యొక్క దశ సరిపోలిక

క్రియాశీల నిరోధకత కలిగిన ఆల్టర్నేటర్ లోడ్ మరియు దాని ప్రేరక నిరోధకతతో లోడ్ చేయడం మధ్య వ్యత్యాసాన్ని ఇప్పుడు అర్థం చేసుకుందాం.

AC సర్క్యూట్ ఒక క్రియాశీల ప్రతిఘటనను మాత్రమే కలిగి ఉన్నప్పుడు, ప్రస్తుత మూలం యొక్క శక్తి క్రియాశీల ప్రతిఘటనలో శోషించబడుతుంది, వైర్ వేడి చేయడం.

సర్క్యూట్లో క్రియాశీల ప్రతిఘటన లేనప్పుడు (మేము సాధారణంగా దీనిని సున్నాగా పరిగణిస్తాము), కానీ కాయిల్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకతను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది, ప్రస్తుత మూలం యొక్క శక్తి వైర్లను వేడి చేయడంపై కాకుండా, స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క EMF సృష్టించడానికి మాత్రమే ఖర్చు చేయబడుతుంది. , అంటే, ఇది అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తి అవుతుంది ... ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం, అయితే, పరిమాణం మరియు దిశలో నిరంతరం మారుతూ ఉంటుంది మరియు అందువలన, అయిస్కాంత క్షేత్రం కరెంట్ మారుతున్న సమయంలో కాయిల్ నిరంతరం మారుతూ ఉంటుంది. కాలం యొక్క మొదటి త్రైమాసికంలో, కరెంట్ పెరుగుతున్నప్పుడు, సర్క్యూట్ ప్రస్తుత మూలం నుండి శక్తిని పొందుతుంది మరియు కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో నిల్వ చేస్తుంది. కానీ ప్రస్తుత, దాని గరిష్ట స్థాయికి చేరుకున్న వెంటనే, తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది, ఇది స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క emf ద్వారా కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో నిల్వ చేయబడిన శక్తి యొక్క వ్యయంతో నిర్వహించబడుతుంది.

అందువల్ల, ప్రస్తుత మూలం, వ్యవధి యొక్క మొదటి త్రైమాసికంలో సర్క్యూట్‌కు కొంత శక్తిని అందించి, రెండవ త్రైమాసికంలో కాయిల్ నుండి తిరిగి పొందుతుంది, ఇది ఒక రకమైన ప్రస్తుత మూలంగా పనిచేస్తుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ప్రేరక నిరోధకతను మాత్రమే కలిగి ఉన్న AC సర్క్యూట్ ఎటువంటి శక్తిని వినియోగించదు: ఈ సందర్భంలో, మూలం మరియు సర్క్యూట్ మధ్య శక్తి హెచ్చుతగ్గులు ఉంటాయి. క్రియాశీల ప్రతిఘటన, దీనికి విరుద్ధంగా, ప్రస్తుత మూలం నుండి దానికి బదిలీ చేయబడిన మొత్తం శక్తిని గ్రహిస్తుంది.

ఇండక్టర్, ఓహ్మిక్ రెసిస్టెన్స్ వలె కాకుండా, AC మూలానికి సంబంధించి క్రియారహితంగా ఉంటుంది, అనగా. రియాక్టివ్... కాబట్టి, కాయిల్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకతను ప్రతిచర్య అని కూడా అంటారు.

ఇండక్టెన్స్ కలిగి ఉన్న సర్క్యూట్‌ను మూసివేసేటప్పుడు ప్రస్తుత రైజ్ కర్వ్ - ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లలో అస్థిరతలు.

ఈ థ్రెడ్‌లో ముందుగా: డమ్మీలకు విద్యుత్ / ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు

ఇతరులు ఏమి చదువుతున్నారు?

# 1 పోస్ట్ చేసినవారు: అలెగ్జాండర్ (మార్చి 4, 2010 5:45 PM)

   
జనరేటర్ emfతో కరెంట్ దశలో ఉందా? మరియు దాని విలువ తగ్గుతుందా?

#2 రాశారు: నిర్వాహకుడు (మార్చి 7, 2010 4:35 pm)

   
యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్‌తో కూడిన AC సర్క్యూట్‌లో, కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ దశలు సరిపోతాయి.
       

# 3 రాశారు: అలెగ్జాండర్ (మార్చి 10, 2010 09:37)

   
స్వీయ-ప్రేరణ యొక్క EMFకి వోల్టేజ్ ఎందుకు సమానంగా ఉంటుంది మరియు విరుద్ధంగా ఉంటుంది, అన్నింటికంటే, స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క EMF గరిష్టంగా ఉన్నప్పుడు, జనరేటర్ యొక్క EMF సున్నాకి సమానంగా ఉంటుంది మరియు ఈ వోల్టేజ్ని సృష్టించలేము? (ఉద్రిక్తత) ఎక్కడ నుండి వస్తుంది?

* చురుకైన ప్రతిఘటన లేని ఒకే ఒక ఇండక్టర్ ఉన్న సర్క్యూట్‌లో, జనరేటర్ emf (ఫ్రేమ్ స్థానం (సాధారణ జనరేటర్‌లో)పై ఆధారపడి ఉండే emf జెనరేటర్ వోల్టేజ్‌పై ఆధారపడి ఉండదు)తో సర్క్యూట్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తున్నదా?