వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వని మరియు ప్రస్తుత ప్రతిధ్వని యొక్క అప్లికేషన్

ఇండక్టెన్స్ L, కెపాసిటెన్స్ C మరియు రెసిస్టెన్స్ R యొక్క ఓసిలేటరీ సర్క్యూట్‌లో, ఉచిత విద్యుత్ డోలనాలు తడిగా ఉంటాయి. డంపింగ్ నుండి డోలనాలను నిరోధించడానికి, క్రమానుగతంగా సర్క్యూట్‌ను శక్తితో నింపడం అవసరం, అప్పుడు బలవంతంగా డోలనాలు ఏర్పడతాయి, ఇది బలహీనపడదు, ఎందుకంటే బాహ్య వేరియబుల్ EMF ఇప్పటికే సర్క్యూట్‌లోని డోలనాలకు మద్దతు ఇస్తుంది.

డోలనాలను బాహ్య హార్మోనిక్ EMF యొక్క మూలం మద్దతు ఇస్తే, దీని ఫ్రీక్వెన్సీ f డోలనం సర్క్యూట్ F యొక్క ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీకి చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది, అప్పుడు సర్క్యూట్లో విద్యుత్ డోలనాలు U యొక్క వ్యాప్తి తీవ్రంగా పెరుగుతుంది, అనగా. విద్యుత్ ప్రతిధ్వని యొక్క దృగ్విషయం.

AC సర్క్యూట్ సామర్థ్యం

AC సర్క్యూట్లో కెపాసిటర్ C యొక్క ప్రవర్తనను మొదట పరిశీలిద్దాం.కెపాసిటర్ సి జెనరేటర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటే, టెర్మినల్స్ వద్ద వోల్టేజ్ U హార్మోనిక్ చట్టం ప్రకారం మారుతుంది, అప్పుడు కెపాసిటర్ ప్లేట్‌లపై ఛార్జ్ హార్మోనిక్ చట్టం ప్రకారం మారడం ప్రారంభమవుతుంది, సర్క్యూట్‌లోని ప్రస్తుత I మాదిరిగానే . కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ ఎక్కువ మరియు దానికి వర్తించే హార్మోనిక్ emf యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ f ఎక్కువ, కరెంట్ I ఎక్కువ.

ఈ వాస్తవం పిలవబడే ఆలోచనకు సంబంధించినది కెపాసిటర్ XC యొక్క కెపాసిటెన్స్, ఇది ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్‌లోకి ప్రవేశపెడుతుంది, కరెంట్‌ను పరిమితం చేస్తుంది, క్రియాశీల ప్రతిఘటన R మాదిరిగానే ఉంటుంది, అయితే క్రియాశీల నిరోధకతతో పోలిస్తే, కెపాసిటర్ వేడి రూపంలో శక్తిని వెదజల్లదు.

యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ శక్తిని వెదజల్లుతుంది మరియు తద్వారా కరెంట్‌ను పరిమితం చేస్తే, కెపాసిటర్ కరెంట్‌ని పరిమితం చేస్తుంది ఎందుకంటే త్రైమాసికంలో జనరేటర్ ఇవ్వగలిగే దానికంటే ఎక్కువ ఛార్జ్‌ని నిల్వ చేయడానికి సమయం లేదు, అంతేకాకుండా, వ్యవధి యొక్క తదుపరి త్రైమాసికంలో, కెపాసిటర్ దాని విద్యుద్వాహకము యొక్క ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్‌లో సేకరించిన శక్తిని తిరిగి జనరేటర్‌కు విడుదల చేస్తుంది, అంటే, కరెంట్ పరిమితం అయినప్పటికీ, శక్తి వెదజల్లదు (మేము వైర్లు మరియు విద్యుద్వాహకములోని నష్టాలను నిర్లక్ష్యం చేస్తాము).

AC ఇండక్టెన్స్

ఇప్పుడు AC సర్క్యూట్‌లో ఇండక్టెన్స్ L యొక్క ప్రవర్తనను పరిగణించండి.కెపాసిటర్‌కు బదులుగా, ఇండక్టెన్స్ L యొక్క కాయిల్ జనరేటర్‌కి కనెక్ట్ చేయబడితే, జనరేటర్ నుండి కాయిల్ యొక్క టెర్మినల్‌లకు సైనూసోయిడల్ (హార్మోనిక్) EMF సరఫరా చేయబడినప్పుడు, అది స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క EMF కనిపించడం ప్రారంభమవుతుంది, ఎందుకంటే ఇండక్టెన్స్ ద్వారా కరెంట్ మారినప్పుడు, కాయిల్ యొక్క పెరుగుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం కరెంట్ పెరగకుండా నిరోధిస్తుంది (లెంజ్ నియమం), అంటే, కాయిల్ AC సర్క్యూట్‌లో ప్రేరక నిరోధకత XLని ప్రవేశపెట్టినట్లు కనిపిస్తుంది - వైర్‌తో పాటు. ప్రతిఘటన R.

ఇచ్చిన కాయిల్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ ఎక్కువ మరియు జనరేటర్ కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ F ఎక్కువ, ఇండక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ XL మరియు కరెంట్ I తక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే కరెంట్ స్థిరపడటానికి సమయం ఉండదు ఎందుకంటే స్వీయ-ఇండక్టెన్స్ యొక్క EMF కాయిల్ దానితో జోక్యం చేసుకుంటుంది. మరియు ప్రతి త్రైమాసికంలో, కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో నిల్వ చేయబడిన శక్తి జనరేటర్‌కు తిరిగి వస్తుంది (ఇప్పటికి వైర్లలో నష్టాలను మేము విస్మరిస్తాము).

ఇంపెడెన్స్, R ఖాతాలోకి తీసుకోవడం

ఏదైనా నిజమైన ఆసిలేటింగ్ సర్క్యూట్‌లో, ఇండక్టెన్స్ L, కెపాసిటెన్స్ C మరియు యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ R సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్ మూలం యొక్క హార్మోనిక్ EMF వ్యవధిలో ప్రతి త్రైమాసికంలో వ్యతిరేక మార్గంలో విద్యుత్తుపై ప్రభావం చూపుతుంది: కెపాసిటర్ యొక్క ప్లేట్లపై ఛార్జింగ్ సమయంలో వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది, కరెంట్ తగ్గినప్పటికీ, ఇండక్టెన్స్ ద్వారా కరెంట్ పెరిగినప్పుడు, కరెంట్, ఇది ప్రేరక నిరోధకతను అనుభవిస్తున్నప్పటికీ, పెరుగుతుంది మరియు నిర్వహించబడుతుంది.

మరియు ఉత్సర్గ సమయంలో: కెపాసిటర్ యొక్క ఉత్సర్గ కరెంట్ మొదట్లో పెద్దది, దాని ప్లేట్‌లపై వోల్టేజ్ పెద్ద కరెంట్‌ను ఏర్పాటు చేస్తుంది మరియు ఇండక్టెన్స్ కరెంట్ పెరగకుండా నిరోధిస్తుంది మరియు ఎక్కువ ఇండక్టెన్స్, డిచ్ఛార్జ్ కరెంట్ తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ R పూర్తిగా క్రియాశీల నష్టాలను పరిచయం చేస్తుంది. అంటే, సోర్స్ ఫ్రీక్వెన్సీ f వద్ద, సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయబడిన L, C మరియు R యొక్క ఇంపెడెన్స్ Z దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ కోసం ఓం యొక్క చట్టం

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ కోసం ఓం యొక్క చట్టం నుండి, బలవంతపు డోలనాల వ్యాప్తి EMF యొక్క వ్యాప్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుందని మరియు ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడి ఉంటుందని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం నిరోధం చిన్నది మరియు ప్రస్తుత వ్యాప్తి అతిపెద్దదిగా ఉంటుంది, అందించిన పౌనఃపున్యం వద్ద ప్రేరక నిరోధకత మరియు కెపాసిటెన్స్ ఒకదానికొకటి సమానంగా ఉంటాయి, ఈ సందర్భంలో ప్రతిధ్వని సంభవిస్తుంది. ఆసిలేటింగ్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం ఒక సూత్రం కూడా ఇక్కడ నుండి తీసుకోబడింది:

వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వని

EMF మూలం, కెపాసిటెన్స్, ఇండక్టెన్స్ మరియు రెసిస్టెన్స్ ఒకదానితో ఒకటి సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడినప్పుడు, అటువంటి సర్క్యూట్‌లో ప్రతిధ్వనిని సిరీస్ రెసొనెన్స్ లేదా వోల్టేజ్ రెసొనెన్స్ అంటారు. వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వని యొక్క విశిష్ట లక్షణం మూలం యొక్క EMFతో పోలిస్తే కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్‌పై ముఖ్యమైన వోల్టేజీలు.

అటువంటి చిత్రం కనిపించడానికి కారణం స్పష్టంగా ఉంది. క్రియాశీల ప్రతిఘటనపై, ఓం యొక్క చట్టం ప్రకారం, వోల్టేజ్ Ur ఉంటుంది, కెపాసిటెన్స్ Ucపై, ఇండక్టెన్స్ Ulపై, మరియు Uc నుండి Ur నిష్పత్తిని తయారు చేసిన తర్వాత, నాణ్యత కారకం Q విలువను మనం కనుగొనవచ్చు.కెపాసిటెన్స్ అంతటా వోల్టేజ్ మూలం EMF కంటే Q రెట్లు ఉంటుంది, అదే వోల్టేజ్ ఇండక్టెన్స్‌కు వర్తించబడుతుంది.

అంటే, వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వని Q యొక్క కారకం ద్వారా రియాక్టివ్ మూలకాలపై వోల్టేజ్ పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది మరియు ప్రతిధ్వని కరెంట్ మూలం యొక్క EMF, దాని అంతర్గత నిరోధకత మరియు సర్క్యూట్ R యొక్క క్రియాశీల నిరోధకత ద్వారా పరిమితం చేయబడుతుంది. , ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద సిరీస్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిఘటన తక్కువగా ఉంటుంది.

వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వనిని వర్తించండి

వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వని యొక్క దృగ్విషయం ఉపయోగించబడుతుంది వివిధ రకాల విద్యుత్ ఫిల్టర్లు, ఉదాహరణకు, ప్రసారం చేయబడిన సిగ్నల్ నుండి నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యం యొక్క ప్రస్తుత భాగాన్ని తీసివేయడం అవసరమైతే, కెపాసిటర్ యొక్క సర్క్యూట్ మరియు సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయబడిన ఇండక్టర్ రిసీవర్‌కు సమాంతరంగా ఉంచబడుతుంది, తద్వారా దీని యొక్క ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ కరెంట్ LC సర్క్యూట్ దాని ద్వారా మూసివేయబడుతుంది మరియు అవి రిసీవర్‌కు చేరవు.

అప్పుడు LC-సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిధ్వని పౌనఃపున్యానికి దూరంగా ఉన్న ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ప్రవాహాలు ఎటువంటి ఆటంకం లేకుండా లోడ్‌లోకి వెళతాయి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీలో ప్రతిధ్వనికి దగ్గరగా ఉన్న ప్రవాహాలు మాత్రమే LC-సర్క్యూట్ ద్వారా అతి తక్కువ మార్గాన్ని కనుగొంటాయి.

లేదా వైస్ వెర్సా. ఒక నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క కరెంట్‌ను మాత్రమే పాస్ చేయాల్సిన అవసరం ఉంటే, అప్పుడు LC- సర్క్యూట్ రిసీవర్‌తో సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, అప్పుడు సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద సిగ్నల్ భాగాలు దాదాపు నష్టం లేకుండా లోడ్‌కు వెళతాయి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీలు ప్రతిధ్వని నుండి దూరంగా గణనీయంగా బలహీనపడుతుంది మరియు అవి లోడ్‌ను అస్సలు చేరుకోలేవని మేము చెప్పగలం. ఈ సూత్రం రేడియో రిసీవర్‌లకు వర్తిస్తుంది, ఇక్కడ ట్యూన్ చేయదగిన డోలనం సర్క్యూట్ కావలసిన రేడియో స్టేషన్ యొక్క ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన ఫ్రీక్వెన్సీని స్వీకరించడానికి ట్యూన్ చేయబడుతుంది.

సాధారణంగా, ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో వోల్టేజ్ రెసొనెన్స్ అవాంఛనీయమైన దృగ్విషయం ఎందుకంటే ఇది ఓవర్‌వోల్టేజ్ మరియు పరికరాల నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది.

ఒక సాధారణ ఉదాహరణ పొడవైన కేబుల్ లైన్, ఇది కొన్ని కారణాల వల్ల లోడ్‌కు కనెక్ట్ చేయబడలేదని తేలింది, అయితే అదే సమయంలో ఇది ఇంటర్మీడియట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ద్వారా అందించబడుతుంది. పంపిణీ చేయబడిన కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్‌తో అటువంటి లైన్, దాని ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ సరఫరా నెట్‌వర్క్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీతో సమానంగా ఉంటే, అది కత్తిరించబడుతుంది మరియు విఫలమవుతుంది. ప్రమాదవశాత్తు ప్రతిధ్వని వోల్టేజ్ నుండి కేబుల్ నష్టాన్ని నివారించడానికి, అదనపు లోడ్ వర్తించబడుతుంది.

కానీ కొన్నిసార్లు వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వని మన చేతుల్లోకి వస్తుంది, రేడియోలు మాత్రమే కాదు. ఉదాహరణకు, గ్రామీణ ప్రాంతాల్లో నెట్వర్క్లో వోల్టేజ్ అనూహ్యంగా పడిపోయింది మరియు యంత్రానికి కనీసం 220 వోల్ట్ల వోల్టేజ్ అవసరం. ఈ సందర్భంలో, వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వని యొక్క దృగ్విషయం ఆదా అవుతుంది.

యంత్రంతో సిరీస్‌లో దశకు అనేక కెపాసిటర్‌లను చేర్చడం సరిపోతుంది (అందులోని డ్రైవ్ అసమకాలిక మోటారు అయితే), అందువలన స్టేటర్ వైండింగ్‌లపై వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది.

ఇక్కడ సరైన సంఖ్యలో కెపాసిటర్‌లను ఎంచుకోవడం చాలా ముఖ్యం, తద్వారా అవి నెట్‌వర్క్‌లోని వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను వాటి కెపాసిటివ్ రెసిస్టెన్స్‌తో కలిసి వైండింగ్‌ల ప్రేరక నిరోధకతతో ఖచ్చితంగా భర్తీ చేస్తాయి, అనగా సర్క్యూట్‌ను ప్రతిధ్వనికి కొద్దిగా చేరుకోవడం ద్వారా, మీరు పెంచవచ్చు. లోడ్ కింద కూడా వోల్టేజ్ తగ్గుతుంది.

ప్రవాహాల ప్రతిధ్వని

EMF మూలం, కెపాసిటెన్స్, ఇండక్టెన్స్ మరియు రెసిస్టెన్స్ ఒకదానితో ఒకటి సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినప్పుడు, అటువంటి సర్క్యూట్లో ప్రతిధ్వనిని సమాంతర ప్రతిధ్వని లేదా ప్రస్తుత ప్రతిధ్వని అంటారు.కరెంట్ రెసొనెన్స్ యొక్క విశిష్ట లక్షణం సోర్స్ కరెంట్‌తో పోలిస్తే కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్ ద్వారా ముఖ్యమైన ప్రవాహాలు.

అటువంటి చిత్రం కనిపించడానికి కారణం స్పష్టంగా ఉంది. ఓం యొక్క చట్టం ప్రకారం యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ ద్వారా కరెంట్ U / Rకి సమానంగా ఉంటుంది, కెపాసిటెన్స్ U / XC ద్వారా, ఇండక్టెన్స్ U / XL ద్వారా మరియు IL నుండి I నిష్పత్తిని కంపోజ్ చేయడం ద్వారా, మీరు నాణ్యత కారకం యొక్క విలువను కనుగొనవచ్చు. Q. ఇండక్టెన్స్ ద్వారా కరెంట్ సోర్స్ కరెంట్ కంటే Q రెట్లు ఉంటుంది, అదే కరెంట్ కెపాసిటర్‌లోకి మరియు వెలుపల ప్రతి సగం వ్యవధికి ప్రవహిస్తుంది.

అంటే, ప్రవాహాల ప్రతిధ్వని Q యొక్క కారకం ద్వారా రియాక్టివ్ మూలకాల ద్వారా కరెంట్ పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది మరియు ప్రతిధ్వని EMF మూలం యొక్క emf, దాని అంతర్గత నిరోధకత మరియు సర్క్యూట్ R యొక్క క్రియాశీల నిరోధకత ద్వారా పరిమితం చేయబడుతుంది. అందువలన, ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద, సమాంతర డోలనం సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిఘటన గరిష్టంగా ఉంటుంది.

ప్రతిధ్వని ప్రవాహాల అప్లికేషన్

వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వని వలె, ప్రస్తుత ప్రతిధ్వని వివిధ ఫిల్టర్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. కానీ సర్క్యూట్‌కు కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, సమాంతర సర్క్యూట్ సిరీస్ ఒకటి కంటే వ్యతిరేక మార్గంలో పనిచేస్తుంది: లోడ్‌తో సమాంతరంగా ఇన్‌స్టాల్ చేయబడింది, సమాంతర డోలనం సర్క్యూట్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క కరెంట్‌ను లోడ్‌లోకి పంపడానికి అనుమతిస్తుంది. , ఎందుకంటే దాని స్వంత ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిఘటన గరిష్టంగా ఉంటుంది.

లోడ్‌తో సిరీస్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడింది, సమాంతర డోలనం సర్క్యూట్ ప్రతిధ్వనించే ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌ను ప్రసారం చేయదు, ఎందుకంటే అన్ని వోల్టేజ్ సర్క్యూట్‌పైకి వస్తుంది మరియు లోడ్ ప్రతిధ్వనించే ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌లో చిన్న భాగాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

కాబట్టి, రేడియో ఇంజనీరింగ్‌లో ప్రస్తుత ప్రతిధ్వని యొక్క ప్రధాన అనువర్తనం ట్యూబ్ జనరేటర్లు మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ యాంప్లిఫైయర్‌లలో నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క కరెంట్‌కు పెద్ద ప్రతిఘటనను సృష్టించడం.

ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో, గణనీయమైన ప్రేరక మరియు కెపాసిటివ్ భాగాలతో లోడ్ల యొక్క అధిక శక్తి కారకాన్ని సాధించడానికి ప్రస్తుత ప్రతిధ్వని ఉపయోగించబడుతుంది.

ఉదాహరణకి, రియాక్టివ్ పవర్ పరిహారం యూనిట్లు (KRM) రేట్ కంటే తక్కువ లోడ్ కింద పనిచేసే అసమకాలిక మోటార్లు మరియు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ల వైండింగ్‌లతో సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడిన కెపాసిటర్లు.

పరికరాల ప్రేరక నిరోధకత నెట్‌వర్క్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద కనెక్ట్ చేయబడిన కెపాసిటర్‌ల సామర్థ్యానికి సమానంగా ఉన్నప్పుడు, కరెంట్స్ (సమాంతర ప్రతిధ్వని) యొక్క ప్రతిధ్వనిని సాధించడానికి ఇటువంటి పరిష్కారాలు ఖచ్చితంగా ఆశ్రయించబడతాయి, తద్వారా రియాక్టివ్ శక్తి కెపాసిటర్‌ల మధ్య తిరుగుతుంది. మరియు పరికరాలు, మరియు పరికరాలు మరియు నెట్వర్క్ మధ్య కాదు; కాబట్టి గ్రిడ్ పరికరాలు ఛార్జ్ అయినప్పుడు మాత్రమే శక్తిని విడుదల చేస్తుంది మరియు క్రియాశీల శక్తిని వినియోగిస్తుంది.

పరికరాలు పని చేయనప్పుడు, నెట్‌వర్క్ ప్రతిధ్వని సర్క్యూట్‌తో (బాహ్య కెపాసిటర్లు మరియు పరికరాల ఇండక్టెన్స్) సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, ఇది నెట్‌వర్క్‌కు చాలా పెద్ద కాంప్లెక్స్ ఇంపెడెన్స్‌ను సూచిస్తుంది మరియు తగ్గించడానికి అనుమతిస్తుంది. శక్తి కారకం.