एसी सर्किट्समधील क्षणिक प्रक्रिया, कम्युटेशन कायदे, अनुनाद घटना

इलेक्ट्रिकल सर्किट्सच्या ऑपरेशनचे स्थिर मोड हे मोड आहेत ज्यामध्ये सर्किटमधील पॅरामीटर्स स्थिर असतात: व्होल्टेज, वर्तमान, प्रतिकार इ. जर, स्थिर स्थितीत पोहोचल्यानंतर, व्होल्टेज बदलला, तर वर्तमान देखील बदलेल. एका स्थिर स्थितीतून दुसर्‍या स्थितीत संक्रमण त्वरित होत नाही, परंतु काही कालावधीत (आकृती 1).

एका स्थिर स्थितीतून दुसर्‍या स्थितीत संक्रमणादरम्यान सर्किट्समध्ये घडणाऱ्या प्रक्रियांना क्षणिक म्हणतात. सर्किट पॅरामीटर्समधील कोणत्याही अचानक बदलासह ट्रान्झिएंट्स उद्भवतात. इलेक्ट्रिक सर्किटच्या ऑपरेशनच्या मोडमध्ये अचानक बदल होण्याचा क्षण वेळेचा प्रारंभिक क्षण म्हणून घेतला जातो, ज्याच्या सापेक्ष सर्किटची स्थिती दर्शविली जाते आणि क्षणिक प्रक्रिया स्वतःच वर्णन केली जाते.

तांदूळ. 1. एसी सर्किटमध्ये येणारे मोड

क्षणिक प्रक्रियेचा कालावधी खूप लहान असू शकतो आणि एका सेकंदाच्या अपूर्णांकांमध्ये मोजला जाऊ शकतो, परंतु प्रवाह आणि व्होल्टेज किंवा प्रक्रिया दर्शविणारे इतर मापदंड मोठ्या मूल्यांपर्यंत पोहोचू शकतात.ट्रान्झिएंट्स सर्किटमध्ये कम्युटेशनमुळे ट्रिगर होतात.

कम्युटेशन म्हणजे स्विचिंग डिव्हाइसेसचे संपर्क बंद करणे किंवा उघडणे. ट्रान्झिएंट्सचे विश्लेषण करताना, दोन कम्युटेशन कायदे वापरले जातात.

कम्युटेशनचा पहिला नियम: वर्तमान. स्विच करण्यापूर्वी इंडक्टरमधून वाहणारा प्रवाह स्विच केल्यानंतर लगेच त्याच कॉइलमधून प्रवाहाच्या समान असतो. या. इंडक्टरमधील विद्युत् प्रवाह अचानक बदलू शकत नाही.

कम्युटेशनचा दुसरा नियम: स्विच करण्यापूर्वी कॅपेसिटिव्ह घटकावरील व्होल्टेज हे स्विच केल्यानंतर त्याच घटकावरील व्होल्टेजच्या बरोबरीचे असते. या. कॅपेसिटिव्ह घटकावरील व्होल्टेज अचानक बदलू शकत नाही. रेझिस्टर, इंडक्टर आणि कॅपेसिटरच्या सीरिज कनेक्शनसाठी अवलंबित्व वैध आहेत

Xl आणि Xc या समान अभिक्रिया असलेल्या सर्किटमध्ये तथाकथित व्होल्टेज रेझोनान्स... हे रेझिस्टन्स फ्रिक्वेंसीवर अवलंबून असल्याने, रेझोनान्स एका विशिष्ट रेझोनान्स फ्रिक्वेन्सी ωо वर होतो.

या प्रकरणात सर्किटचा एकूण प्रतिकार किमान आणि पूर्णपणे सक्रिय आहे. Z = R, आणि वर्तमान कमाल मूल्य आहे. ω ωо वर लोडमध्ये ω >ωо — सक्रिय-प्रेरणात्मक सह, सक्रिय-कॅपॅसिटिव्ह वर्ण असतो.

हे नोंद घ्यावे की रेझोनान्सच्या वेळी सर्किटमधील विद्युत् प्रवाहातील तीव्र वाढ Xl आणि Xc मधील वाढीशी संबंधित आहे. हे ताण व्होल्टेजपेक्षा खूप मोठे होऊ शकतात. यू सर्किट टर्मिनल्सवर लागू केले आहे, म्हणून व्होल्टेज रेझोनान्स ही एक घटना आहे जी इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशनसाठी धोकादायक आहे.

समांतर-कनेक्टेड सर्किट घटकांच्या शाखांमधील प्रवाहांमध्ये एकूण सर्किट व्होल्टेजशी संबंधित फेज शिफ्ट असते.म्हणून, सर्किटचा एकूण प्रवाह त्याच्या वैयक्तिक शाखांच्या प्रवाहांच्या बेरजेइतका असतो, फेज शिफ्ट लक्षात घेऊन आणि सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते.

रेझोनंट करंट घटकांच्या समांतर जोडणी असलेल्या सर्किटमध्ये, एक्सएल आणि एक्स समान असल्यास, रेझोनंट करंट त्याच्या कमाल मूल्यापर्यंत आणि कमाल पॉवर फॅक्टर (cosφ = 1) पर्यंत पोहोचतो. रेझोनान्स फ्रिक्वेंसीचे मूल्य सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते

L आणि C असलेल्या शाखांमधील प्रवाह, अनुनादात, एकूण सर्किट करंटपेक्षा जास्त असू शकतात. प्रेरक आणि कॅपेसिटिव्ह प्रवाह टप्प्यात विरुद्ध आहेत, मूल्यात समान आहेत आणि उर्जा स्त्रोताच्या संदर्भात परस्पर ऑफसेट आहेत. या सर्किटमध्ये, प्रेरक कॉइल आणि कॅपेसिटरमध्ये ऊर्जेची देवाणघेवाण होते.

वीज ग्राहकांचे पॉवर फॅक्टर वाढवण्यासाठी करंट्सचा क्लोज-टू-रेझोनान्स मोड मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो. तारा अनलोड करणे, नुकसान कमी करणे, साहित्य आणि उर्जेची बचत यामुळे हे महत्त्वपूर्ण आर्थिक परिणाम देते.