थेट प्रवाहासह इलेक्ट्रिक सर्किट्स
एका सर्किटमध्ये ऋण ध्रुवापासून पॉझिटिव्ह ध्रुवापर्यंत विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताच्या आत निर्देशित केलेला थेट करंट EMF असलेले विद्युत परिपथ एक विद्युत् प्रवाह I समान दिशा उत्तेजित करते, ज्याद्वारे निर्धारित केले जाते ओमचा कायदा संपूर्ण साखळीसाठी:
I = E / (R + RTuesday),
जेथे R हा रिसीव्हर आणि कनेक्टिंग वायर्सचा समावेश असलेल्या बाह्य सर्किटचा प्रतिकार असतो, RW हा विद्युत उर्जेचा स्रोत असलेल्या अंतर्गत सर्किटचा प्रतिकार असतो.
जर इलेक्ट्रिक सर्किटच्या सर्व घटकांचे प्रतिकार वर्तमान आणि ईएमएफच्या मूल्यावर आणि दिशेवर अवलंबून नसतील तर त्यांना, तसेच सर्किट स्वतःच, रेखीय म्हणतात.
एकल-लूप रेखीय डीसी इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये विद्युत उर्जेचा एक स्रोत असलेल्या, विद्युत् प्रवाह EMF च्या थेट प्रमाणात आणि सर्किटच्या एकूण प्रतिकाराच्या व्यस्त प्रमाणात असतो.
तांदूळ. 1. थेट प्रवाहासह सिंगल-सर्किट इलेक्ट्रिक सर्किटचे आकृती
वरील सूत्रावरून असे दिसून येते की E — RwI = RI, जेथे I = (E — PvI) / R किंवा I = U / R, जेथे U = E — RwI हा विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताचा व्होल्टेज आहे, ज्यावरून निर्देशित केले जाते. सकारात्मक ध्रुव ते नकारात्मक ध्रुव.
अभिव्यक्ती I = U/R आहे सर्किटच्या विभागासाठी ओमचा नियम, ज्या टर्मिनल्सवर व्होल्टेज U लागू केला जातो, त्याच ठिकाणी विद्युत् I च्या दिशेने एकरूप होतो.
E = const आणि RW = const वरील व्होल्टेज विरुद्ध वर्तमान U(I) यांना विद्युत उर्जेच्या रेखीय स्त्रोताचे बाह्य किंवा व्होल्ट-अँपिअर वैशिष्ट्य म्हणतात (चित्र 2), ज्यानुसार कोणत्याही विद्युत् प्रवाह I साठी निर्धारित करणे शक्य आहे. संबंधित व्होल्टेज U आणि खाली दिलेल्या सूत्रांनुसार - विद्युत उर्जेच्या प्राप्तकर्त्याच्या शक्तीची गणना करा:
P2 = RI2 = E2R / (R + RTuesday)2,
विद्युत उर्जेचा स्त्रोत:
P1 = (R + RTuesday) Az2 = E2 / (R + RTuesday)
आणि डीसी सर्किट्समध्ये स्थापनेची कार्यक्षमता:
η = P2 / P1 = R / (R + Rwt) = 1 / (1 + RWt / R)
तांदूळ. 2. विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताचे बाह्य (व्होल्ट-अँपिअर) वैशिष्ट्य
विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताच्या वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्याचा पॉइंट X ओपन सर्किटमध्ये निष्क्रिय मोड (x.x.) शी संबंधित आहे, जेव्हा वर्तमान Azx = 0 आणि व्होल्टेज Ux = E.
पॉइंट एच नाममात्र मोड निर्धारित करतो जर व्होल्टेज आणि विद्युत् विद्युत् उर्जेच्या स्त्रोताच्या पासपोर्टमध्ये दिलेल्या अनोम आणि अझ्नॉम यांच्या नाममात्र मूल्यांशी संबंधित असेल.
पॉइंट K शॉर्ट-सर्किट मोड (शॉर्ट सर्किट) दर्शवितो, जे विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताचे टर्मिनल एकमेकांशी जोडलेले असताना उद्भवते, ज्यामध्ये बाह्य प्रतिकार R = 0 असतो. या प्रकरणात, शॉर्ट-सर्किट वर्तमान Azk = E / Rwatt उद्भवते, जे नाममात्र वर्तमान Aznom पेक्षा पट जास्त आहे कारण स्त्रोताचा अंतर्गत प्रतिकार विद्युत ऊर्जा Rw <R.या मोडमध्ये, विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज Uk = 0.
पॉइंट C जुळलेल्या मोडशी संबंधित आहे जेथे बाह्य सर्किट R चा प्रतिकार विद्युत उर्जेच्या अंतर्गत लक्ष्य Rwatt स्त्रोताच्या प्रतिकाराइतका आहे. या मोडमध्ये, वर्तमान Ic = E / 2R आहे, बाह्य सर्किटची शक्ती सर्वोच्च शक्ती P2max = E2 / 4RW आणि स्थापनेची कार्यक्षमता (कार्यक्षमता) ηc = 0.5 शी संबंधित आहे.
करार व्यवस्था जेथे:
P2 / P2max = 4R2 / (R + Rtu)2 = 1 आणि Ic = E / 2R = I
तांदूळ. 3. विद्युत उर्जेच्या प्राप्तकर्त्याच्या सापेक्ष शक्तीच्या अवलंबनाचे आलेख आणि प्राप्तकर्त्याच्या सापेक्ष प्रतिकारावर स्थापनेची कार्यक्षमता
पॉवर प्लांट्समध्ये, इलेक्ट्रिक सर्किट्सचे मोड समन्वित मोडपेक्षा लक्षणीय भिन्न असतात आणि ते I << Ic रिसीव्हर्सच्या प्रतिकारांमुळे R Rvat द्वारे दर्शविले जातात, परिणामी अशा प्रणालींचे कार्य उच्च कार्यक्षमतेने पुढे जाते.
इलेक्ट्रिक सर्किट्समधील घटनांचा अभ्यास त्यांना समतुल्य सर्किट्ससह बदलून सरलीकृत केला जातो - आदर्श घटकांसह गणितीय मॉडेल, ज्यापैकी प्रत्येक एक आणि स्वीप्ट घटकांच्या पॅरामीटर्समधून घेतलेल्या पॅरामीटर्सद्वारे वैशिष्ट्यीकृत केले जाते. हे रेखाचित्र इलेक्ट्रिकल सर्किट्सचे गुणधर्म पूर्णपणे प्रतिबिंबित करतात आणि काही अटी पूर्ण झाल्यास, इलेक्ट्रिकल सर्किट्सच्या विद्युतीय स्थितीचे विश्लेषण सुलभ करतात.
सक्रिय घटकांसह समतुल्य सर्किट्समध्ये, एक आदर्श EMF स्त्रोत आणि एक आदर्श वर्तमान स्त्रोत वापरला जातो.
एक आदर्श ईएमएफ स्त्रोत ज्यामध्ये स्थिर ईएमएफ, ई आणि शून्याच्या समान अंतर्गत प्रतिकार असतो, परिणामी अशा स्त्रोताचा प्रवाह कनेक्ट केलेल्या रिसीव्हर्सच्या प्रतिकाराद्वारे निर्धारित केला जातो आणि शॉर्ट सर्किटमुळे विद्युत प्रवाह आणि शक्ती सैद्धांतिकदृष्ट्या उद्भवते. अमर्यादपणे मोठ्या मूल्याकडे प्रवृत्त.
एक आदर्श उर्जा स्त्रोताला अंतर्गत प्रतिकार नियुक्त केला जातो जो अमर्यादपणे मोठ्या मूल्याकडे झुकणारा असतो आणि त्याच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेजची पर्वा न करता स्थिर वर्तमान Azdo, शॉर्ट-सर्किट करंटच्या बरोबरीचे असते, परिणामी लोडमध्ये अमर्यादित वाढ होते. स्रोत व्होल्टेज आणि पॉवरमध्ये सैद्धांतिकदृष्ट्या अमर्यादित वाढीसह आहे.
तांदूळ. 4. विद्युत उर्जेचा वास्तविक स्रोत आणि एक प्रतिरोधक असलेल्या इलेक्ट्रिक सर्किटसाठी बॅकअप सर्किट्स, a - EMF च्या आदर्श स्त्रोतासह, b - प्रवाहाच्या आदर्श स्त्रोतासह.
EMF E, अंतर्गत प्रतिकार Rvn आणि शॉर्ट-सर्किट करंट Ic सह विद्युत उर्जेचे वास्तविक स्रोत समतुल्य सर्किट्सद्वारे दर्शविले जाऊ शकतात ज्यात अनुक्रमे आदर्श emf स्त्रोत किंवा आदर्श विद्युत् स्त्रोत समाविष्ट आहेत, प्रतिरोधक घटक मालिकेत आणि समांतर जोडलेले आहेत, जे वैशिष्ट्यपूर्ण आहेत. वास्तविक स्त्रोताचे अंतर्गत पॅरामीटर्स आणि कनेक्ट केलेल्या रिसीव्हर्सची शक्ती मर्यादित करणे (चित्र 4, a, b).
रिसीव्हर्सचा प्रतिकार वास्तविक स्त्रोतांच्या अंतर्गत प्रतिकाराच्या तुलनेत मोठा असल्यास, म्हणजे जेव्हा ते निष्क्रिय मोडच्या जवळ असतात तेव्हा विद्युत उर्जेचे वास्तविक स्त्रोत आदर्श EMF स्त्रोतांच्या जवळच्या नियमांमध्ये कार्य करतात.
अशा प्रकरणांमध्ये जेथे ऑपरेटिंग मोड मोडच्या जवळ आहेत शॉर्ट सर्किट, वास्तविक स्त्रोत आदर्श वर्तमान स्त्रोतांकडे जातात कारण रिसीव्हर्सचा प्रतिकार वास्तविक स्त्रोतांच्या अंतर्गत प्रतिकाराच्या तुलनेत लहान असतो.
