AC సర్క్యూట్లో క్రియాశీల నిరోధకత మరియు ఇండక్టర్

ఇండక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ మాత్రమే ఉన్న AC సర్క్యూట్‌ను పరిశీలిస్తే (వ్యాసం చూడండి "ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్‌లో ఇండక్టర్"), ఈ సర్క్యూట్ యొక్క క్రియాశీల నిరోధకత సున్నా అని మేము భావించాము.

వాస్తవానికి, కాయిల్ యొక్క వైర్ మరియు కనెక్ట్ చేసే వైర్లు రెండూ చిన్న కానీ క్రియాశీల నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి సర్క్యూట్ అనివార్యంగా ప్రస్తుత మూలం యొక్క శక్తిని వినియోగిస్తుంది.

అందువల్ల, బాహ్య సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం నిరోధకతను నిర్ణయించేటప్పుడు, దాని రియాక్టివ్ మరియు క్రియాశీల ప్రతిఘటనలను జోడించడం అవసరం. కానీ ప్రకృతిలో భిన్నమైన ఈ రెండు ప్రతిఘటనలను జోడించడం అసాధ్యం.

ఈ సందర్భంలో, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌కు సర్క్యూట్ యొక్క అవరోధం రేఖాగణిత జోడింపు ద్వారా కనుగొనబడుతుంది.

ఒక లంబ కోణ త్రిభుజం (ఫిగర్ 1 చూడండి) నిర్మించబడింది, దానిలో ఒక వైపు ప్రేరక నిరోధకత యొక్క విలువ, మరియు మరొక వైపు క్రియాశీల ప్రతిఘటన యొక్క విలువ. కావలసిన సర్క్యూట్ ఇంపెడెన్స్ త్రిభుజం యొక్క మూడవ వైపు ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

మూర్తి 1. ఇండక్టివ్ మరియు యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ కలిగిన సర్క్యూట్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ యొక్క నిర్ణయం

సర్క్యూట్ ఇంపెడెన్స్ లాటిన్ అక్షరం Z ద్వారా సూచించబడుతుంది మరియు ఓంలలో కొలుస్తారు. విడిగా తీసుకున్న ప్రేరక మరియు క్రియాశీల ప్రతిఘటన కంటే మొత్తం నిరోధకత ఎల్లప్పుడూ ఎక్కువగా ఉంటుందని నిర్మాణం నుండి చూడవచ్చు.

మొత్తం సర్క్యూట్ నిరోధకతకు బీజగణిత వ్యక్తీకరణ:

ఇక్కడ Z - మొత్తం నిరోధకత, R - క్రియాశీల నిరోధకత, XL - సర్క్యూట్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకత.

కాబట్టి, యాక్టివ్ మరియు ఇండక్టివ్ రెసిస్టెన్స్‌తో కూడిన ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌కి సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం నిరోధం, ఈ సర్క్యూట్ యొక్క క్రియాశీల మరియు ప్రేరక నిరోధకత యొక్క చతురస్రాల మొత్తం యొక్క వర్గమూలానికి సమానం.

ఓం యొక్క చట్టం అటువంటి సర్క్యూట్ I = U / Z సూత్రం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడినందున, Z అనేది సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం నిరోధకత.

సర్క్యూట్, కరెంట్ మరియు ఇండక్టెన్స్ మధ్య ఫేజ్ షిఫ్ట్‌తో పాటు, సాపేక్షంగా పెద్ద క్రియాశీల నిరోధకత కూడా ఉంటే వోల్టేజ్ ఏమిటో ఇప్పుడు విశ్లేషిద్దాం. ఆచరణలో, అటువంటి సర్క్యూట్, ఉదాహరణకు, ఒక సన్నని తీగ (అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ చౌక్) ద్వారా గాయపడిన ఐరన్-కోర్ ఇండక్టర్ కలిగిన సర్క్యూట్ కావచ్చు.

ఈ సందర్భంలో, కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ మధ్య దశ మార్పు ఇకపై వ్యవధిలో నాలుగింట ఒక వంతు ఉండదు (ఇది కేవలం ప్రేరక నిరోధకత కలిగిన సర్క్యూట్‌లో ఉంది), కానీ చాలా తక్కువ; మరియు ఎక్కువ ప్రతిఘటన, తక్కువ దశ మార్పు ఫలితంగా ఉంటుంది.

మూర్తి 2. R మరియు L కలిగి ఉన్న సర్క్యూట్‌లో కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్.

ఇప్పుడు ఆమె స్వయంగా స్వీయ ప్రేరణ యొక్క EMF ప్రస్తుత సోర్స్ వోల్టేజ్‌తో యాంటీ-ఫేజ్‌లో లేదు, ఎందుకంటే ఇది వోల్టేజ్‌కు సంబంధించి సగం వ్యవధిలో కాకుండా తక్కువ వ్యవధిలో ఆఫ్‌సెట్ చేయబడుతుంది.అదనంగా, కాయిల్ యొక్క టెర్మినల్స్ వద్ద ప్రస్తుత మూలం ద్వారా సృష్టించబడిన వోల్టేజ్ స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క emfకి సమానంగా ఉండదు, కానీ కాయిల్ వైర్ యొక్క క్రియాశీల నిరోధకతలో వోల్టేజ్ డ్రాప్ మొత్తం దాని కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, కాయిల్‌లోని వోల్టేజ్ ఏమైనప్పటికీ రెండు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:

• tiL- వోల్టేజ్ యొక్క రియాక్టివ్ భాగం, ఇది స్వీయ-ఇండక్షన్ నుండి EMF ప్రభావాన్ని సమతుల్యం చేస్తుంది,

• tiR- సర్క్యూట్ యొక్క క్రియాశీల నిరోధకతను అధిగమించే వోల్టేజ్ యొక్క క్రియాశీల భాగం.

మేము కాయిల్‌తో సిరీస్‌లో పెద్ద యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్‌ని కనెక్ట్ చేస్తే, ఫేజ్ షిఫ్ట్ చాలా తగ్గిపోతుంది, ప్రస్తుత సైన్ వేవ్ దాదాపుగా వోల్టేజ్ సైన్ వేవ్‌ను పట్టుకుంటుంది మరియు వాటి మధ్య దశల్లో వ్యత్యాసం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, పదం యొక్క వ్యాప్తి మరియు పదం యొక్క వ్యాప్తి కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

అదేవిధంగా, మీరు జనరేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని ఏదో ఒక విధంగా తగ్గించినట్లయితే, మీరు దశ మార్పును తగ్గించవచ్చు మరియు దానిని పూర్తిగా సున్నాకి తగ్గించవచ్చు. ఫ్రీక్వెన్సీలో తగ్గుదల స్వీయ-ఇండక్షన్ EMFలో తగ్గుదలకు దారి తీస్తుంది మరియు అందువల్ల దాని వలన ఏర్పడిన సర్క్యూట్లో ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్ మధ్య దశ మార్పులో తగ్గుదల ఏర్పడుతుంది.

ఇండక్టర్‌ను కలిగి ఉన్న AC సర్క్యూట్ యొక్క శక్తి

కాయిల్‌ను కలిగి ఉన్న ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్ ప్రస్తుత మూలం యొక్క శక్తిని వినియోగించదు మరియు సర్క్యూట్‌లో జనరేటర్ మరియు సర్క్యూట్ మధ్య శక్తి మార్పిడి ప్రక్రియ ఉంటుంది.

అటువంటి పథకం ద్వారా వినియోగించబడే శక్తితో విషయాలు ఎలా ఉంటాయో ఇప్పుడు విశ్లేషిద్దాం.

AC సర్క్యూట్‌లో వినియోగించే శక్తి కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ యొక్క ఉత్పత్తికి సమానం, అయితే కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ వేరియబుల్ పరిమాణాలు కాబట్టి, పవర్ కూడా వేరియబుల్ అవుతుంది.ఈ సందర్భంలో, మేము ప్రస్తుత విలువను ఇచ్చిన క్షణానికి సంబంధించిన వోల్టేజ్ విలువతో గుణిస్తే, ప్రతి క్షణం యొక్క శక్తి విలువను మేము నిర్ణయించగలము.

పవర్ గ్రాఫ్ పొందడానికి, మేము వేర్వేరు సమయాల్లో ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్‌ను నిర్వచించే సరళ రేఖ విభాగాల విలువలను గుణించాలి. అటువంటి నిర్మాణం అంజీర్లో చూపబడింది. 3, ఎ. ప్రేరక నిరోధకతను మాత్రమే కలిగి ఉన్న AC సర్క్యూట్‌లో శక్తి ఎలా మారుతుందో డాష్ చేసిన వేవ్‌ఫార్మ్ p చూపిస్తుంది.

ఈ వక్రరేఖను నిర్మించడంలో కింది బీజగణిత గుణకార నియమం ఉపయోగించబడింది: సానుకూల విలువను ప్రతికూల విలువతో గుణించినప్పుడు, ప్రతికూల విలువ పొందబడుతుంది మరియు రెండు ప్రతికూల లేదా రెండు సానుకూల విలువలను గుణించినప్పుడు, సానుకూల విలువ పొందబడుతుంది.

మూర్తి 3. పవర్ గ్రాఫ్‌లు: a — ఇండక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ కలిగి ఉన్న సర్క్యూట్‌లో, b — కూడా, యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్

మూర్తి 4. R మరియు L కలిగి ఉన్న సర్క్యూట్ కోసం పవర్ ప్లాట్.

ఈ సందర్భంలో పవర్ వక్రత సమయ అక్షం పైన ఉంటుంది. దీని అర్థం జనరేటర్ మరియు సర్క్యూట్ మధ్య శక్తి మార్పిడి లేదు మరియు అందువల్ల జనరేటర్ ద్వారా సర్క్యూట్‌కు సరఫరా చేయబడిన శక్తి సర్క్యూట్ ద్వారా పూర్తిగా వినియోగించబడుతుంది.

అంజీర్ లో. 4 ప్రేరక మరియు క్రియాశీల నిరోధకత రెండింటినీ కలిగి ఉన్న సర్క్యూట్ కోసం పవర్ ప్లాట్‌ను చూపుతుంది. ఈ సందర్భంలో, సర్క్యూట్ నుండి ప్రస్తుత మూలానికి శక్తి యొక్క రివర్స్ బదిలీ కూడా జరుగుతుంది, కానీ ఒకే ప్రేరక నిరోధకతతో సర్క్యూట్ కంటే చాలా తక్కువ స్థాయిలో ఉంటుంది.

పై పవర్ గ్రాఫ్‌లను సమీక్షించిన తర్వాత, సర్క్యూట్‌లోని కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ మధ్య దశ మార్పు మాత్రమే "ప్రతికూల" శక్తిని సృష్టిస్తుందని మేము నిర్ధారించాము.ఈ సందర్భంలో, సర్క్యూట్‌లోని కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ మధ్య ఎక్కువ దశ షిఫ్ట్, సర్క్యూట్ ద్వారా తక్కువ శక్తి వినియోగించబడుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా, చిన్న దశ షిఫ్ట్, సర్క్యూట్ ద్వారా వినియోగించబడే శక్తి ఎక్కువ.

ఇది కూడా చదవండి: వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వని అంటే ఏమిటి