ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్ యొక్క సమయ స్థిరాంకం - అది ఏమిటి మరియు ఎక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది

ఆవర్తన ప్రక్రియలు ప్రకృతిలో అంతర్లీనంగా ఉంటాయి: పగలు రాత్రి తర్వాత, వెచ్చని సీజన్ చలితో భర్తీ చేయబడుతుంది, మొదలైనవి ఈ సంఘటనల కాలం దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు అందువల్ల ఖచ్చితంగా నిర్ణయించబడుతుంది. అంతేకాకుండా, ఉదాహరణగా ఉదహరించబడిన ఆవర్తన సహజ ప్రక్రియలు కనీసం ఒక వ్యక్తి జీవిత కాలం పరంగా కూడా తగ్గడం లేదని దావా వేయడానికి మాకు అర్హత ఉంది.

అయితే, సాంకేతికతలో, ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్లో, ముఖ్యంగా, అన్ని ప్రక్రియలు ఆవర్తన మరియు నిరంతరంగా ఉండవు. సాధారణంగా, కొన్ని విద్యుదయస్కాంత ప్రక్రియలు మొదట పెరుగుతాయి మరియు తగ్గుతాయి. తరచుగా పదార్థం డోలనం యొక్క ప్రారంభ దశకు మాత్రమే పరిమితం చేయబడింది, ఇది నిజంగా వేగాన్ని అందుకోవడానికి సమయం లేదు.

చాలా తరచుగా ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో మీరు ఎక్స్‌పోనెన్షియల్ ట్రాన్సియెంట్స్ అని పిలవబడే వాటిని కనుగొనవచ్చు, దీని సారాంశం ఏమిటంటే సిస్టమ్ కొంత సమతౌల్య స్థితిని చేరుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తుంది, ఇది చివరికి విశ్రాంతి స్థితిగా కనిపిస్తుంది. అటువంటి పరివర్తన పెరగవచ్చు లేదా తగ్గవచ్చు.

బాహ్య శక్తి మొదట డైనమిక్ వ్యవస్థను సమతౌల్యం నుండి బయటకు తీసుకువస్తుంది, ఆపై ఈ వ్యవస్థ దాని అసలు స్థితికి సహజంగా తిరిగి రాకుండా నిరోధించదు. ఈ చివరి దశ అనేది పరివర్తన ప్రక్రియ అని పిలవబడేది, ఇది ఒక నిర్దిష్ట వ్యవధి ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. అదనంగా, వ్యవస్థను అసమతుల్యత చేసే ప్రక్రియ కూడా ఒక లక్షణ వ్యవధితో కూడిన తాత్కాలిక ప్రక్రియ.

ఒక మార్గం లేదా మరొకటి, అస్థిర ప్రక్రియ యొక్క సమయ స్థిరాంకం, మేము దాని సమయ లక్షణం అని పిలుస్తాము, ఇది ఈ ప్రక్రియ యొక్క నిర్దిష్ట పరామితి సమయాలను "ఇ" మార్చే సమయాన్ని నిర్ణయిస్తుంది, అనగా, ఇది సుమారు 2.718 రెట్లు పెరుగుతుంది లేదా తగ్గుతుంది. ప్రారంభ స్థితితో పోలిస్తే.

ఉదాహరణకు, DC వోల్టేజ్ సోర్స్, కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్‌తో కూడిన ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌ను పరిగణించండి. ఒక కెపాసిటర్‌తో సిరీస్‌లో రెసిస్టర్ కనెక్ట్ చేయబడిన ఈ రకమైన సర్క్యూట్‌ను RC ఇంటిగ్రేటింగ్ సర్క్యూట్ అంటారు.

అటువంటి సర్క్యూట్‌కు శక్తిని సరఫరా చేయడానికి ప్రారంభ క్షణంలో, అంటే, ఇన్‌పుట్ వద్ద స్థిరమైన వోల్టేజ్ Uinని సెట్ చేస్తే, Uout - కెపాసిటర్‌లోని వోల్టేజ్ విపరీతంగా పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది.

సమయం t1 తర్వాత, కెపాసిటర్ వోల్టేజ్ ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌లో 63.2%కి చేరుకుంటుంది. కాబట్టి, ప్రారంభ తక్షణం నుండి t1 వరకు సమయ విరామం ఈ RC సర్క్యూట్ యొక్క సమయ స్థిరాంకం.

ఈ గొలుసు స్థిరాంకాన్ని «టౌ» అని పిలుస్తారు, సెకన్లలో కొలుస్తారు మరియు దాని సంబంధిత గ్రీకు అక్షరంతో సూచించబడుతుంది. సంఖ్యాపరంగా, RC సర్క్యూట్ కోసం, ఇది R * Cకి సమానం, ఇక్కడ R ఓంలలో మరియు C ఫారడ్స్‌లో ఉంటుంది.

అధిక పౌనఃపున్యాలు కత్తిరించబడాలి (అణచివేయబడాలి) మరియు తక్కువ పౌనఃపున్యాల ద్వారా తప్పనిసరిగా పంపబడినప్పుడు ఏకీకృత RC సర్క్యూట్‌లు ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో తక్కువ-పాస్ ఫిల్టర్‌లుగా ఉపయోగించబడతాయి.

ఆచరణలో, అటువంటి వడపోత యొక్క యంత్రాంగం క్రింది సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ కోసం, కెపాసిటర్ కెపాసిటివ్ రెసిస్టెన్స్‌గా పనిచేస్తుంది, దీని విలువ ఫ్రీక్వెన్సీకి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది, అంటే, ఎక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ, ఓమ్‌లలో కెపాసిటర్ యొక్క రియాక్టెన్స్ తక్కువగా ఉంటుంది.

అందువల్ల, RC సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని పంపినట్లయితే, వోల్టేజ్ డివైడర్ యొక్క చేయిపై వలె, ఒక నిర్దిష్ట వోల్టేజ్ కెపాసిటర్‌లో పడిపోతుంది, ఇది కరెంట్ పాస్ చేసిన ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద దాని కెపాసిటెన్స్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

ఇన్‌పుట్ ఆల్టర్నేటింగ్ సిగ్నల్ యొక్క కట్-ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు వ్యాప్తి తెలిసినట్లయితే, RC సర్క్యూట్‌లో అటువంటి కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్‌ను ఎంచుకోవడం డిజైనర్‌కు కష్టం కాదు, తద్వారా కనీస (కట్-ఆఫ్) వోల్టేజ్ (కోసం కట్-ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ - ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ఎగువ పరిమితి) కెపాసిటర్‌పై వస్తుంది, ఎందుకంటే ప్రతిచర్య రెసిస్టర్‌తో పాటు డివైడర్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది.

ఇప్పుడు డిఫరెన్సియేటింగ్ సర్క్యూట్ అని పిలవబడే వాటిని పరిగణించండి. ఇది రెసిస్టర్ మరియు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన ఇండక్టర్, RL సర్క్యూట్‌తో కూడిన సర్క్యూట్. దీని సమయ స్థిరాంకం సంఖ్యాపరంగా L / Rకి సమానంగా ఉంటుంది, ఇక్కడ L అనేది హెన్రీస్‌లోని కాయిల్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ మరియు R అనేది ఓంలలో రెసిస్టర్ యొక్క రెసిస్టెన్స్.

అటువంటి సర్క్యూట్‌కు మూలం నుండి స్థిరమైన వోల్టేజ్ వర్తించబడితే, కొంత సమయం తర్వాత కాయిల్ యొక్క వోల్టేజ్ U తో పోలిస్తే 63.2% తగ్గుతుంది, అంటే, ఈ ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్ కోసం సమయ స్థిరాంకం విలువకు పూర్తిగా అనుగుణంగా ఉంటుంది. .

AC సర్క్యూట్‌లలో (ప్రత్యామ్నాయ సంకేతాలు), తక్కువ పౌనఃపున్యాలు తప్పనిసరిగా కత్తిరించబడినప్పుడు (అణచివేయబడినప్పుడు) మరియు పైన ఉన్న పౌనఃపున్యాలు (కట్-ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ - తక్కువ పౌనఃపున్య పరిమితి) - విస్మరించబడినప్పుడు LR సర్క్యూట్‌లు అధిక-పాస్ ఫిల్టర్‌లుగా ఉపయోగించబడతాయి.కాబట్టి, కాయిల్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ ఎక్కువ, ఫ్రీక్వెన్సీ ఎక్కువ.

పైన చర్చించిన RC సర్క్యూట్ విషయంలో, వోల్టేజ్ డివైడర్ సూత్రం ఇక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది. RL సర్క్యూట్ ద్వారా అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ కరెంట్ పంపడం వలన ఇండక్టెన్స్ L అంతటా పెద్ద వోల్టేజ్ తగ్గుతుంది, ఇది రెసిస్టర్‌తో పాటు వోల్టేజ్ డివైడర్‌లో భాగమైన ప్రేరక నిరోధకత వలె ఉంటుంది. డిజైనర్ యొక్క పని అటువంటి R మరియు L లను ఎంచుకోవడం, తద్వారా కాయిల్ యొక్క కనీస (సరిహద్దు) వోల్టేజ్ ఖచ్చితంగా సరిహద్దు ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద పొందబడుతుంది.