इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या ऑपरेशनचे समन्वित मोड, स्त्रोत आणि लोडचे जुळणी

या लेखाचा विषय स्त्रोत आणि लोड जुळण्याच्या स्थितीत इलेक्ट्रिकल नेटवर्कच्या ऑपरेशनच्या पद्धतींचे सामान्य प्रदीपन असेल. या अटी काय आहेत आणि त्यांची कधी आणि का गरज आहे? संबंधित मोड (शक्तीच्या दृष्टीने) विशेष लक्ष देण्यास पात्र आहे, परंतु आम्ही इतर गोष्टींबरोबरच, इतर संबंधित मोड्सचा विचार करू.

समन्वित मोड, सामान्य अर्थाने, इलेक्ट्रिक सर्किटच्या ऑपरेशनचा असा एक मोड आहे, जेव्हा हा स्त्रोत त्याच्या वर्तमान स्थितीत देऊ शकणारी जास्तीत जास्त शक्ती दिलेल्या स्त्रोताशी जोडलेल्या लोडमध्ये वितरित केली जाते.

ज्या स्थितीत हा मोड येतो तो लोड प्रतिरोधनाची समानता आहे स्त्रोताचा अंतर्गत प्रतिकार डीसी सर्किट्ससाठी, किंवा एसी सर्किट्ससाठी कॉम्प्लेक्स लोड प्रतिबाधाच्या अंतर्गत स्त्रोत प्रतिबाधाची समानता.

हे स्पष्ट आहे की विशिष्ट मर्यादित अंतर्गत प्रतिकार असलेल्या वास्तविक उर्जा स्त्रोतांसाठी, हे खरे आहे की शून्यापासून सुरू होणार्‍या भाराचा प्रतिकार जसजसा वाढत जातो, तसतसे त्यावर सोडलेली शक्ती प्रथम नॉन-रेखीय वाढते, नंतर सोडल्या जाणार्‍या पॉवरच्या शिखरावर भार (दिलेल्या स्त्रोतासाठी) गाठला जातो आणि लोड प्रतिरोधकतेमध्ये आणखी वाढ झाल्यामुळे, त्यास वितरित केलेली शक्ती अ-रेखीयपणे कमी होते, शून्याच्या जवळ येते.

हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की स्त्रोत प्रवाह केवळ लोड प्रतिरोधक R शीच नाही तर स्त्रोत r च्या स्व-प्रतिरोधाशी देखील संबंधित आहे:

एक ना एक मार्ग, भार आणि स्त्रोत जुळण्यासाठी, स्त्रोताचा अंतर्गत प्रतिकार आणि लोड सर्किटचा प्रतिकार यांच्यामध्ये असे गुणोत्तर निवडले जाते की परिणामी प्रणाली विशिष्ट कार्यासाठी आवश्यक असलेले गुणधर्म दर्शवते. . या कारणास्तव, लोड आणि स्त्रोत जुळण्यासाठी अनेक पर्याय आहेत आणि प्रामाणिकपणे मुख्य गोष्टी लक्षात घेऊया: व्होल्टेजद्वारे, वर्तमानाद्वारे, शक्तीद्वारे, वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधाद्वारे.

योग्य लोड आणि व्होल्टेज स्त्रोत

संपूर्ण लोडमध्ये जास्तीत जास्त व्होल्टेज मिळविण्यासाठी, त्याचा प्रतिकार स्त्रोताच्या अंतर्गत प्रतिकारापेक्षा खूप जास्त असणे निवडले जाते. म्हणजेच, मर्यादेत, स्त्रोताने लोड अंतर्गत कार्य केले पाहिजे, परंतु त्याच वेळी निष्क्रिय मोडमध्ये, नंतर लोडमधील व्होल्टेज स्त्रोताच्या ईएमएफच्या समान असेल. अशा जुळणीचा वापर विशेषतः इलेक्ट्रॉनिक प्रणालींमध्ये केला जातो जेथे व्होल्टेज माहिती वाहक, सिग्नल वाहक म्हणून काम करते आणि हे आवश्यक आहे की या सिग्नलच्या प्रसारणादरम्यान होणारे नुकसान कमीत कमी असावे.

लोड आणि वर्तमान स्रोत जुळत आहे

जेव्हा जास्तीत जास्त लोड वर्तमान प्राप्त करणे आवश्यक असते, तेव्हा लोड प्रतिरोध शक्य तितका लहान निवडला जातो, स्त्रोताच्या अंतर्गत प्रतिकारापेक्षा खूपच कमी असतो. म्हणजेच, स्त्रोत शॉर्ट-सर्किट मोडमध्ये कार्य करतो आणि शॉर्ट-सर्किट करंटच्या बरोबरीचा प्रवाह लोडमधून वाहतो.

हे समाधान विशेषतः इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्समध्ये वापरले जाते जेथे सिग्नल वाहक चालू आहे. उदाहरणार्थ, हाय-स्पीड फोटोडिओड वर्तमान सिग्नल प्रसारित करते, जे नंतर आवश्यक व्होल्टेज स्तरावर रूपांतरित होते. कमी इनपुट प्रतिबाधा RC स्प्युरियस फिल्टरमुळे बँडविड्थ अरुंद होण्याची समस्या सोडवते.

लोड आणि स्त्रोताचे पॉवर मॅचिंग (मॅचिंग मोड)

लोडवर, स्त्रोत प्रदान करू शकणारी जास्तीत जास्त शक्ती प्राप्त केली जाते. लोड प्रतिरोध स्त्रोताच्या अंतर्गत प्रतिकार (प्रतिबाधा) च्या समान आहे. या लोड मोडमध्ये वितरीत केलेली शक्ती सूत्राद्वारे निर्धारित केली जाते:

वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधाद्वारे लोड आणि स्त्रोत जुळणे

लाँग लाइन थिअरी आणि मायक्रोवेव्ह टेक्नॉलॉजीमध्ये हा योगायोगाचा विशेष प्रकार आहे. वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधा जुळण्यामुळे पारंपारिक एसी सर्किट्समधील पॉवर मॅचिंगच्या तुलनेत, पारंपारिक रेषेवर, पारंपारिक मार्गावरील जास्तीत जास्त प्रवासी लहरी घटक मिळतात.

वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधाच्या संदर्भात जुळल्यास, लोडचे वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधा तरंग स्त्रोताच्या अंतर्गत प्रतिबाधाच्या बरोबरीचे असणे आवश्यक आहे. मायक्रोवेव्ह तंत्रज्ञानामध्ये वेव्ह इम्पेडन्स मॅचिंगचा वापर सर्वत्र केला जातो.

तसे, नजीकच्या भविष्यात पर्यायी उर्जेच्या बाबतीत, जेव्हा उर्जेचा स्त्रोत वैयक्तिक वैशिष्ट्ये आहेत जी पारंपारिक वैशिष्ट्यांपेक्षा खूप वेगळी आहेत, सर्वप्रथम दिलेल्या स्त्रोताशी त्याच्या वैशिष्ट्यांशी जुळणारे प्राप्तकर्ता बनवून स्त्रोत आणि प्राप्तकर्त्याच्या ऑपरेशनचे समन्वयित मोड सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे आणि त्यानंतरच प्राप्त केलेले रूपांतरित करणे आवश्यक आहे. भार स्वीकारण्यायोग्य स्वरूपात ऊर्जा.