इलेक्ट्रिक सर्किट आणि त्याचे घटक

इलेक्ट्रिक सर्किटमध्ये, इलेक्ट्रिकली चार्ज केलेल्या कणांच्या हालचालीचा स्त्रोत असणे आवश्यक आहे, ज्याला विद्युत प्रवाह म्हणतात. दुसऱ्या शब्दांत, विद्युत प्रवाहाचे स्वतःचे रोगजनक असणे आवश्यक आहे. विद्युत् प्रवाहाचा असा उत्तेजक, ज्याला स्त्रोत (जनरेटर) म्हणतात, हा इलेक्ट्रिकल सर्किटचा अविभाज्य भाग आहे.

विद्युत प्रवाहामुळे निसर्गात विविध प्रकारचे परिणाम होऊ शकतात-उदाहरणार्थ, यामुळे इनॅन्डेन्सेंट लाइट बल्ब चमकतात, हीटिंग डिव्हाइसेस आणि इलेक्ट्रिक मोटर्स चालतात. या सर्व उपकरणांना आणि उपकरणांना विद्युत प्रवाह प्राप्त करणारे म्हणतात. त्यांच्यामधून विद्युत् प्रवाह वाहतो, म्हणजेच ते इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये समाविष्ट केले जातात, रिसीव्हर्स देखील सर्किटचे घटक असतात.

विद्युतप्रवाहाच्या प्रवाहासाठी स्त्रोत आणि सिंक यांच्यात कनेक्शन असणे आवश्यक आहे, जे विद्युत तारांच्या माध्यमाने पूर्ण केले जाते, जे विद्युत सर्किटचे तिसरे महत्त्वाचे घटक आहेत.

इलेक्ट्रिक सर्किट - विद्युत प्रवाह पार करण्यासाठी डिझाइन केलेले उपकरणांचा संच. सर्किट ऊर्जा स्त्रोत (जनरेटर), ऊर्जा ग्राहक (भार), ऊर्जा ट्रान्समिशन सिस्टम (तार) द्वारे तयार केले जाते.

इलेक्ट्रिकल सर्किट हे उपकरण आणि वस्तूंचा एक संच आहे ज्यासाठी एक मार्ग तयार होतो वीज, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक प्रक्रिया ज्याचे वर्णन इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स, करंट आणि व्होल्टेज या संकल्पनेचा वापर करून केले जाऊ शकते.

सर्वात सोप्या इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशनमध्ये स्त्रोत (गॅल्व्हनिक सेल, बॅटरी, जनरेटर इ.), ग्राहक किंवा विद्युत उर्जेचे रिसीव्हर्स (इन्कॅन्डेन्सेंट दिवे, इलेक्ट्रिक हीटर्स, इलेक्ट्रिक मोटर्स इ.) आणि व्होल्टेज स्त्रोताच्या टर्मिनल्सना ग्राहकांच्या टर्मिनल्सशी जोडणाऱ्या तारा. या. इलेक्ट्रिकल सर्किट - विद्युत उर्जेच्या परस्पर जोडलेल्या स्त्रोतांचा संच, रिसीव्हर्स आणि वायर्स जे त्यांना जोडतात (ट्रान्समिशन लाइन).

अंजीर. 1. विद्युत आकृती

इलेक्ट्रिकल सर्किट अंतर्गत आणि बाह्य भागांमध्ये विभागलेले आहे. विद्युत उर्जेचा स्त्रोत स्वतः इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या अंतर्गत भागाशी संबंधित आहे. सर्किटच्या बाह्य भागामध्ये कनेक्टिंग वायर, ग्राहक, चाकू स्विच, स्विचेस, इलेक्ट्रिकल मीटर, म्हणजेच, विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताच्या टर्मिनल्सशी जोडलेली प्रत्येक गोष्ट समाविष्ट असते.

विद्युत प्रवाह फक्त बंद इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये वाहू शकतो. कोणत्याही क्षणी सर्किट तोडल्याने विद्युत प्रवाह बंद होतो.

अंतर्गत थेट प्रवाहासह इलेक्ट्रिक सर्किट्स इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये, त्यांचा अर्थ असा आहे की सर्किट ज्यामध्ये विद्युत् प्रवाह त्याची दिशा बदलत नाही, म्हणजेच ईएमएफ स्त्रोतांची ध्रुवीयता, ज्यामध्ये ती स्थिर असते.

इलेक्ट्रिक सर्किट्स अंतर्गत पर्यायी करंट मीन सर्किट्स ज्यामध्ये विद्युत प्रवाह वाहतो जो वेळेनुसार बदलतो (cf. पर्यायी प्रवाह). 

सर्किटसाठी उर्जेचे स्रोत गॅल्व्हनिक पेशी, विद्युत संचयक, इलेक्ट्रोमेकॅनिकल जनरेटर, थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर, फोटोसेल इ. आधुनिक तंत्रज्ञानामध्ये, इलेक्ट्रिकल जनरेटर मुख्यतः ऊर्जेचे स्रोत म्हणून वापरले जातात. सर्व वीज पुरवठा आहे अंतर्गत प्रतिकार ज्याचे मूल्य इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या इतर घटकांच्या प्रतिकाराच्या तुलनेत लहान आहे.

डीसी रिसीव्हर्स हे इलेक्ट्रिक मोटर्स आहेत जे विद्युत उर्जेला यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित करतात, गरम आणि प्रकाश साधने, इलेक्ट्रोलिसिस प्लांट इ.

सहाय्यक उपकरणे म्हणून, इलेक्ट्रिक सर्किटमध्ये चालू आणि बंद करण्यासाठी उपकरणे (उदाहरणार्थ, स्विचेस), विद्युत प्रमाण मोजण्यासाठी उपकरणे (उदाहरणार्थ, अॅमीटर आणि व्होल्टमीटर), संरक्षक उपकरणे (उदाहरणार्थ, फ्यूज) समाविष्ट आहेत.

सर्व इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्स इलेक्ट्रिकल पॅरामीटर्सद्वारे दर्शविले जातात, मुख्य म्हणजे व्होल्टेज आणि पॉवर. इलेक्ट्रिकल रिसीव्हरच्या सामान्य ऑपरेशनसाठी ते राखणे आवश्यक आहे प्रस्थापित दराचा विद्युतदाब. 

इलेक्ट्रिकल सर्किटचे घटक सक्रिय आणि निष्क्रिय मध्ये विभागलेले आहेत. होय इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या सक्रिय घटकांमध्ये ते समाविष्ट आहेत ज्यामध्ये EMF प्रेरित आहे (EMF स्त्रोत, इलेक्ट्रिक मोटर्स, चार्जिंग दरम्यान बॅटरी इ.). होय निष्क्रिय घटकांमध्ये इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्स आणि कनेक्टिंग वायर समाविष्ट आहेत.

पारंपारिकपणे इलेक्ट्रिकल सर्किट्सचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी सर्किट्सचा वापर केला जातो. या आकृत्यांवर, स्त्रोत, रिसीव्हर, वायर आणि इतर सर्व उपकरणे आणि इलेक्ट्रिकल सर्किटचे घटक विशिष्ट प्रकारे बनविलेल्या पारंपारिक चिन्हे (ग्राफिक पदनाम) वापरून सूचित केले जातात.

GOST 18311-80 नुसार:

पॉवर सप्लाय सर्किट - एक इलेक्ट्रिकल सर्किट ज्यामध्ये घटक असतात ज्याचा कार्यात्मक उद्देश विद्युत उर्जेच्या मुख्य भागाचे उत्पादन किंवा प्रसारण, त्याचे वितरण, दुसर्या प्रकारच्या उर्जेमध्ये किंवा इतर पॅरामीटर मूल्यांसह विद्युत उर्जेमध्ये परिवर्तन आहे.

इलेक्ट्रिकल प्रोडक्ट (डिव्हाइस) चे सहाय्यक सर्किट - विविध कार्यात्मक हेतूंसाठी एक इलेक्ट्रिकल सर्किट, जे इलेक्ट्रिकल उत्पादन (डिव्हाइस) चे पॉवर इलेक्ट्रिकल सर्किट नाही.

इलेक्ट्रिक कंट्रोल सर्किट - इलेक्ट्रिकल उत्पादन (डिव्हाइस) चे सहाय्यक सर्किट, ज्याचा कार्यात्मक उद्देश विद्युत उपकरणे आणि (किंवा) वैयक्तिक विद्युत उत्पादने किंवा उपकरणे सक्रिय करणे किंवा त्यांच्या पॅरामीटर्सची मूल्ये बदलणे आहे.

इलेक्ट्रिकल सिग्नल सर्किट - इलेक्ट्रिकल उत्पादन (डिव्हाइस) चे सहायक सर्किट, ज्याचा कार्यात्मक उद्देश सिग्नलिंग उपकरणे सक्रिय करणे आहे.

इलेक्ट्रिकल मेजरिंग सर्किट - इलेक्ट्रिकल उत्पादन (डिव्हाइस) चे सहाय्यक सर्किट, ज्याचा कार्यात्मक उद्देश आहे मोजमाप करणे आणि (किंवा) पॅरामीटर मूल्यांची नोंदणी करणे आणि (किंवा) इलेक्ट्रिकल उत्पादन (डिव्हाइस) किंवा इलेक्ट्रिकलच्या मोजमापांची माहिती प्राप्त करणे. उपकरणे

टोपोलॉजिकल वैशिष्ट्यांनुसार, इलेक्ट्रिक सर्किट्समध्ये विभागलेले आहेत:

• साध्या (सिंगल-सर्किट), दोन-नोड आणि जटिल (मल्टी-चेन, मल्टी-नोड, फ्लॅट (फ्लॅट) आणि व्हॉल्यूमेट्रिकसाठी);

• दोन-ध्रुव, दोन बाह्य आउटपुटसह (दोन-ध्रुव आणि बहु-ध्रुव, ज्यामध्ये दोन पेक्षा जास्त बाह्य आउटपुट आहेत (चार-ध्रुव, बहु-ध्रुव).

सर्किट सिद्धांताच्या दृष्टिकोनातून उर्जेचे स्त्रोत आणि प्राप्तकर्ता (ग्राहक) द्विध्रुवीय आहेत, कारण दोन ध्रुव ज्याद्वारे ते ऊर्जा प्रसारित करतात किंवा प्राप्त करतात ते त्यांच्या ऑपरेशनसाठी आवश्यक आणि पुरेसे आहेत. एक किंवा दुसर्या दोन-टर्मिनल नेटवर्कमध्ये स्त्रोत असल्यास सक्रिय म्हटले जाते, किंवा निष्क्रिय — जर त्यात स्त्रोत नसेल (अनुक्रमे सर्किटचे डावे आणि उजवे भाग).

स्त्रोतांपासून रिसीव्हर्सपर्यंत ऊर्जा प्रसारित करणारी उपकरणे चार-ध्रुव आहेत कारण जनरेटरपासून लोडमध्ये वीज हस्तांतरित करण्यासाठी त्यांच्याकडे किमान चार क्लॅम्प असणे आवश्यक आहे. ऊर्जा प्रसारित करण्यासाठी सर्वात सोपा साधन म्हणजे तारा.

इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये सक्रिय आणि निष्क्रिय दोन-टर्मिनल नेटवर्क

सामान्यीकृत समतुल्य सर्किट आकृती

इलेक्ट्रिकल सर्किटचे घटक ज्यांना विद्युत प्रतिरोधकता असते आणि त्यांना प्रतिरोधक म्हणतात ते तथाकथित वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्याद्वारे दर्शविले जातात - घटकाच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेजचे त्यातील विद्युत् प्रवाहावरील अवलंबित्व किंवा घटकातील विद्युत् प्रवाहाचे अवलंबन त्याच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेजवर.

जर एखाद्या घटकाचा प्रतिकार त्यामधील विद्युत् प्रवाहाच्या कोणत्याही मूल्यावर आणि त्यावर लागू केलेल्या व्होल्टेजच्या कोणत्याही मूल्यावर स्थिर असेल, तर वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्य एक सरळ रेषा आहे आणि अशा घटकास रेखीय घटक म्हणतात.

सर्वसाधारणपणे, प्रतिकार विद्युत् प्रवाह आणि व्होल्टेज या दोन्हींवर अवलंबून असतो... याचे एक कारण म्हणजे तार गरम झाल्यामुळे विद्युत प्रवाह तिच्यातून जातो तेव्हा त्याच्या प्रतिकारशक्तीमध्ये बदल होतो. जसजसे तापमान वाढते तसतसे कंडक्टरचा प्रतिकार वाढतो. परंतु बर्‍याच प्रकरणांमध्ये हे अवलंबित्व नगण्य असल्याने, घटक रेषीय मानला जातो.

एक इलेक्ट्रिक सर्किट ज्याचा विभागांचा विद्युत प्रतिकार मूल्यांवर अवलंबून नाही आणि वर्तमान दिशानिर्देश आणि सर्किटमधील व्होल्टेजला रेखीय विद्युत परिपथ म्हणतात... अशा सर्किटमध्ये फक्त रेखीय घटक असतात आणि त्याची स्थिती रेखीय बीजगणितीय समीकरणांद्वारे वर्णन केली जाते.

जर सर्किट घटकाचा प्रतिकार प्रवाह किंवा व्होल्टेजवर लक्षणीयपणे अवलंबून असेल, तर वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्य नॉन-रेखीय आहे आणि अशा घटकास नॉन-रेखीय घटक म्हणतात.

एक इलेक्ट्रिक सर्किट ज्याचा विद्युत प्रतिकार सर्किटच्या या विभागातील प्रवाह आणि व्होल्टेजच्या मूल्यांवर किंवा दिशानिर्देशांवर अवलंबून असतो. नॉन-लिनियर इलेक्ट्रिक सर्किट… अशा सर्किटमध्ये किमान एक नॉनलाइनर घटक असतो.

इलेक्ट्रिक सर्किट्सच्या गुणधर्मांचे वर्णन करताना, इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स (ईएमएफ), सर्किटमधील व्होल्टेज आणि प्रवाह यांच्या मूल्यांमध्ये प्रतिरोधक मूल्ये, इंडक्टन्स, कॅपेसिटन्स आणि सर्किट बांधकाम पद्धती यांच्यात संबंध स्थापित केला जातो.

इलेक्ट्रिक सर्किट्सचे विश्लेषण करताना, सर्किट्सचे खालील टोपोलॉजिकल पॅरामीटर्स वापरले जातात:

• शाखा - इलेक्ट्रिक सर्किटचा एक विभाग ज्याद्वारे समान विद्युत प्रवाह वाहतो;
• नोड - इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या शाखांचे जंक्शन. सहसा, ज्या ठिकाणी दोन शाखा जोडल्या जातात त्या ठिकाणाला नोड म्हटले जात नाही, परंतु एक दुवा (किंवा स्विच करण्यायोग्य नोड) म्हणतात आणि एक नोड कमीतकमी तीन शाखांना जोडतो;
• सर्किट - इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या शाखांची मालिका एक बंद मार्ग बनवते, ज्यामध्ये नोड्सपैकी एक मार्गाची सुरुवात आणि शेवट दोन्ही असते आणि इतर फक्त एकदाच भेटतात.

जुनी शैक्षणिक टेप. 1973 मध्ये प्रसिद्ध झालेल्या जुन्या "इलेक्ट्रिकल इंजिनिअरिंग विथ द बेसिक्स ऑफ इलेक्ट्रॉनिक्स" शैक्षणिक टेपच्या 7 भागांपैकी एक.शालेय पुरवठा कारखान्यातून:

थेट विद्युत प्रवाहासह इलेक्ट्रिक आणि चुंबकीय सर्किट