इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या ऑपरेशनच्या पद्धती

इलेक्ट्रिक सर्किटसाठी, सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण मोड लोड, नो-लोड आणि शॉर्ट-सर्किट मोड आहेत.

चार्जिंग मोड… विद्युत सर्किटच्या ऑपरेशनचा विचार करा जेव्हा ते प्रतिरोधक R च्या कोणत्याही रिसीव्हरच्या स्त्रोताशी जोडलेले असते (प्रतिरोधक, विद्युत दिवा इ.).

आधारित ओमचा कायदा एन.एस. इ. c. स्रोत सर्किटच्या बाह्य विभागाच्या IR आणि IR0 च्या व्होल्टेजच्या बेरजेइतका आहे स्त्रोताचा अंतर्गत प्रतिकार:

बाह्य सर्किटमधील व्होल्टेज ड्रॉप IR प्रमाणे व्होल्टेज Ui आणि स्त्रोत टर्मिनल्सवर आहे, आम्हाला मिळते:

हे सूत्र दर्शविते की एन.एस. इ. c. स्त्रोताच्या आतील व्होल्टेज ड्रॉपच्या मूल्यानुसार स्त्रोत त्याच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेजपेक्षा मोठा आहे... स्त्रोताच्या आत व्होल्टेज ड्रॉप IR0 सर्किट I (लोड करंट) मधील विद्युत् प्रवाहावर अवलंबून आहे, जे द्वारे निर्धारित केले जाते. रिसीव्हरचा प्रतिकार R. लोड करंट जितका जास्त असेल तितका स्त्रोत टर्मिनल व्होल्टेज कमी होईल:

संपूर्ण स्त्रोतावरील व्होल्टेज ड्रॉप देखील अंतर्गत प्रतिकार R0 वर अवलंबून असते.विद्युत् I वर व्होल्टेज Ui चे अवलंबित्व एका सरळ रेषेने चित्रित केले आहे (चित्र 1). या अवलंबनाला स्त्रोताचे बाह्य वैशिष्ट्य म्हणतात.

उदाहरण 1. जनरेटर टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज 1200 A च्या लोड करंटवर निर्धारित करा जर ई. इ. s. 640 V आहे आणि अंतर्गत प्रतिकार 0.1 Ohm आहे.

उत्तर द्या. जनरेटरच्या अंतर्गत प्रतिकारशक्तीवर व्होल्टेज ड्रॉप

जनरेटर टर्मिनल व्होल्टेज

सर्व संभाव्य लोड मोडपैकी, नाममात्र सर्वात महत्वाचे आहे. नाममात्र हे या इलेक्ट्रिकल उपकरणासाठी निर्मात्याने तांत्रिक आवश्यकतांनुसार स्थापित केलेले ऑपरेशनचे मोड आहे. हे नाममात्र व्होल्टेज, वर्तमान (चित्र 1 मध्ये बिंदू H) आणि शक्ती द्वारे दर्शविले जाते. ही मूल्ये सहसा या डिव्हाइसच्या पासपोर्टमध्ये दर्शविली जातात.

इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सच्या इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशनची गुणवत्ता रेटेड व्होल्टेज आणि रेटेड करंटवर अवलंबून असते — त्यांचे गरम तापमान, जे तारांचे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र, लागू केलेल्या इन्सुलेशनचे थर्मल प्रतिरोध आणि स्थापनेचा शीतलक दर निर्धारित करते. जर रेटेड करंट बराच काळ ओलांडला असेल तर ते इंस्टॉलेशनला नुकसान पोहोचवू शकते.

तांदूळ. 1. स्त्रोताची बाह्य वैशिष्ट्ये

स्टँडबाय मोड… या मोडमध्ये, स्त्रोताशी जोडलेले इलेक्ट्रिकल सर्किट उघडे असते, म्हणजे विद्युत प्रवाहात कोणतेही सर्किट नसते. या प्रकरणात, अंतर्गत व्होल्टेज ड्रॉप IR0 शून्य असेल

म्हणून, निष्क्रिय मोडमध्ये, विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज त्याच्या ई बरोबर आहे. इ. (चित्र 1 मध्ये बिंदू X). ही परिस्थिती ई मोजण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. इ. v. विजेचे स्रोत.

शॉर्ट सर्किट मोड. शॉर्ट सर्किट (शॉर्ट सर्किट) स्त्रोताच्या ऑपरेशनच्या अशा मोडला म्हणतात जेव्हा त्याचे टर्मिनल वायरद्वारे बंद केले जातात ज्याचा प्रतिकार शून्याच्या समान मानला जाऊ शकतो. व्यावहारिकदृष्ट्या सी. एच. जेव्हा स्त्रोताला रिसीव्हरला जोडणाऱ्या तारा एकत्र जोडल्या जातात तेव्हा उद्भवते, कारण या वायर्समध्ये सामान्यतः नगण्य प्रतिकार असतो आणि त्यांना शून्य म्हणून घेतले जाऊ शकते.

विद्युत प्रतिष्ठापनांची सेवा करणार्‍या कर्मचार्‍यांच्या अयोग्य कृतीमुळे किंवा तारांचे इन्सुलेशन खराब झाल्यास शॉर्ट सर्किट होऊ शकते. नंतरच्या प्रकरणात, या तारा जमिनीतून जोडल्या जाऊ शकतात, ज्याचा प्रतिकार खूप कमी आहे किंवा आसपासच्या धातूच्या भागांद्वारे (इलेक्ट्रिकल मशीन आणि उपकरणे, लोकोमोटिव्ह बॉडीचे घटक इ.).

शॉर्ट सर्किट करंट

स्त्रोत R0 चे अंतर्गत प्रतिकार सामान्यतः फारच लहान असते या वस्तुस्थितीमुळे, त्यातून वाहणारा प्रवाह खूप मोठ्या मूल्यांमध्ये वाढतो. शॉर्ट-सर्किट बिंदूवरील व्होल्टेज शून्य होते (चित्र 1 मधील बिंदू K), म्हणजेच, शॉर्ट-सर्किट स्थानाच्या मागे असलेल्या इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या विभागात विद्युत ऊर्जा प्रवाहित होणार नाही.

उदाहरण 2. जनरेटरचा शॉर्ट-सर्किट करंट निश्चित करा जर त्याचे ई. इ. 640 V च्या समान आणि 0.1 ohm च्या अंतर्गत प्रतिकारासह.

उत्तर द्या.

सूत्रानुसार

शॉर्ट सर्किट हा आणीबाणीचा मोड आहे, कारण परिणामी मोठ्या प्रवाहामुळे स्त्रोत निरुपयोगी होऊ शकतो, तसेच सर्किटमध्ये समाविष्ट असलेली उपकरणे, उपकरणे आणि वायर्स. केवळ काही विशेष जनरेटरसाठी, जसे की वेल्डिंग जनरेटर, शॉर्ट सर्किट धोकादायक नाही आणि एक ऑपरेटिंग मोड आहे.

इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये, विद्युत् प्रवाह नेहमी सर्किटवरील उच्च क्षमतेच्या बिंदूंपासून कमी क्षमतेच्या बिंदूंकडे वाहतो. सर्किटचा कोणताही बिंदू जमिनीशी जोडलेला असेल तर त्याची क्षमता शून्य म्हणून घेतली जाते. या प्रकरणात, सर्किटमधील इतर सर्व बिंदूंची क्षमता या बिंदू आणि जमिनीच्या दरम्यान कार्यरत व्होल्टेजच्या समान असेल.

तुम्ही ग्राउंडेड पॉईंटजवळ जाताच, सर्किटमधील विविध बिंदूंची क्षमता कमी होते, म्हणजेच ते बिंदू आणि जमिनीमध्ये कार्य करणारे व्होल्टेज. या कारणास्तव, ट्रॅक्शन मोटर्स आणि सहाय्यक मशीन्सचे उत्तेजना विंडिंग्स, जेथे करंटमधील अचानक बदलांसह मोठ्या प्रमाणात ओव्हरव्होल्टेज येऊ शकतात, पॉवर सर्किटमध्ये "ग्राउंड" (आर्मचर विंडिंगच्या मागे) जवळ समाविष्ट करण्याचा प्रयत्न करा.

या प्रकरणात, या विंडिंग्सच्या इन्सुलेशनवर कमी व्होल्टेज कार्य करेल जर ते डायरेक्ट करंट इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्हच्या कॅटेनरीशी किंवा वैकल्पिक करंट इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्हच्या रेक्टिफायर इंस्टॉलेशनच्या अनग्राउंड पोलशी जोडले गेले असतील (म्हणजे ते जास्त असतील. संभाव्य). त्याच प्रकारे, इलेक्ट्रिक सर्किटचे बिंदू, जे उच्च क्षमतेचे आहेत, विद्युत प्रतिष्ठापनांच्या थेट भागांच्या संपर्कात असलेल्या व्यक्तीसाठी अधिक धोकादायक आहेत. त्याच वेळी, ते जमिनीच्या तुलनेत जास्त व्होल्टेजच्या खाली येते.

हे लक्षात घ्यावे की जेव्हा इलेक्ट्रिक सर्किटमधील बिंदू ग्राउंड केला जातो तेव्हा त्यातील प्रवाहांचे वितरण बदलत नाही, कारण यामुळे नवीन शाखा तयार होत नाहीत ज्याद्वारे प्रवाह वाहू शकतात.जर तुम्ही सर्किटवर दोन (किंवा अधिक) पॉइंट्स ग्राउंड केले ज्यामध्ये भिन्न क्षमता आहेत, तर जमिनीतून अतिरिक्त प्रवाहकीय शाखा (किंवा शाखा) तयार होते आणि सर्किटमधील वर्तमान वितरण बदलते.

म्हणून, इलेक्ट्रिकल इन्स्टॉलेशनच्या इन्सुलेशनचे उल्लंघन किंवा नुकसान, ज्यापैकी एक बिंदू ग्राउंड आहे, एक सर्किट तयार करतो ज्याद्वारे विद्युत प्रवाह वाहतो, जो प्रत्यक्षात शॉर्ट-सर्किट प्रवाह असतो. जेव्हा इंस्टॉलेशनचे दोन बिंदू ग्राउंड केले जातात तेव्हा अनग्राउंड इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशनसह असेच घडते. जेव्हा इलेक्ट्रिक सर्किट तुटलेले असते, तेव्हा व्यत्यय बिंदूपर्यंतचे सर्व बिंदू समान संभाव्यतेवर असतात.