सक्रिय आणि प्रतिक्रियात्मक प्रतिकार, प्रतिकार त्रिकोण

क्रियाकलाप आणि प्रतिक्रिया

डीसी सर्किट्समधील पास आणि ग्राहकांद्वारे प्रदान केलेल्या प्रतिकारांना ओहमिक प्रतिरोध म्हणतात.

जर एसी सर्किटमध्ये कोणतीही वायर समाविष्ट केली असेल, तर असे दिसून येते की त्याचा प्रतिकार डीसी सर्किटपेक्षा किंचित जास्त असेल. हे त्वचेच्या प्रभाव नावाच्या घटनेमुळे होते (पृष्ठभाग प्रभाव).

त्याचे सार खालीलप्रमाणे आहे. जेव्हा तारेमधून पर्यायी प्रवाह वाहतो, तेव्हा त्याच्या आत एक पर्यायी चुंबकीय क्षेत्र अस्तित्वात असते, वायर ओलांडते. या क्षेत्राच्या बलाच्या चुंबकीय रेषा कंडक्टरमध्ये EMF प्रेरित करतात, तथापि, कंडक्टरच्या क्रॉस सेक्शनच्या वेगवेगळ्या बिंदूंवर ते समान नसतील: क्रॉस सेक्शनच्या मध्यभागी जास्त आणि परिघाच्या दिशेने कमी.

हे केंद्राच्या जवळ असलेले बिंदू मोठ्या संख्येने बल रेषांनी ओलांडले आहेत या वस्तुस्थितीमुळे आहे. या ईएमएफच्या कृती अंतर्गत, पर्यायी प्रवाह कंडक्टरच्या संपूर्ण विभागात समान रीतीने वितरीत केला जाणार नाही, परंतु त्याच्या पृष्ठभागाच्या जवळ असेल.

हे कंडक्टरचे उपयुक्त क्रॉस-सेक्शन कमी करण्यासारखे आहे आणि त्यामुळे पर्यायी प्रवाहासाठी त्याचा प्रतिकार वाढवते. उदाहरणार्थ, 1 किमी लांब आणि 4 मिमी व्यासाची तांब्याची तार प्रतिकार करते: DC — 1.86 ohms, AC 800 Hz — 1.87 ohms, AC 10,000 Hz — 2.90 ohms.

कंडक्टरने त्यामधून जाणार्‍या पर्यायी विद्युत् प्रवाहाला दिलेला प्रतिकार सक्रिय प्रतिकार म्हणतात.

जर कोणत्याही ग्राहकामध्ये इंडक्टन्स आणि कॅपॅसिटन्स (इन्कॅन्डेसेंट लाइट बल्ब, हीटिंग डिव्हाइस) नसेल तर ते सक्रिय एसी रेझिस्टन्स देखील असेल.

सक्रिय प्रतिकार - विद्युत उर्जेचे इतर रूपांमध्ये (प्रामुख्याने उष्णता) अपरिवर्तनीय रूपांतरांमुळे विद्युत प्रवाहास विद्युत सर्किट (किंवा त्याचे क्षेत्र) प्रतिकार दर्शविणारी भौतिक मात्रा. ohms मध्ये व्यक्त.

सक्रिय प्रतिकार अवलंबून असते एसी वारंवारतात्याच्या वाढीसह वाढते.

तथापि, बर्‍याच ग्राहकांकडे प्रेरक आणि कॅपेसिटिव्ह गुणधर्म असतात जेव्हा त्यांच्यामधून पर्यायी विद्युत प्रवाह वाहतो. या ग्राहकांमध्ये ट्रान्सफॉर्मर, चोक, इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स, कॅपेसिटर, विविध प्रकारच्या तारा आणि इतर अनेक.

त्यांच्यातून जात असताना पर्यायी प्रवाह ग्राहकांमध्ये प्रेरक आणि कॅपेसिटिव्ह गुणधर्मांच्या उपस्थितीमुळे केवळ सक्रियच नव्हे तर प्रतिक्रियाशीलता देखील लक्षात घेणे आवश्यक आहे.

हे ज्ञात आहे की जर प्रत्येक कॉइलमधून जाणारा थेट प्रवाह व्यत्यय आणला आणि बंद झाला, तर त्याच वेळी वर्तमान बदलत असताना, कॉइलमधील चुंबकीय प्रवाह देखील बदलेल, परिणामी सेल्फ-इंडक्शनचा ईएमएफ होईल. त्यात.

AC सर्किटमध्ये समाविष्ट असलेल्या कॉइलमध्ये हेच दिसून येईल, फक्त फरक इतकाच की टॉक सतत परिमाण आणि आत आणि दरम्यान बदलत आहे. त्यामुळे, कॉइलमध्ये प्रवेश करणार्‍या चुंबकीय प्रवाहाची तीव्रता सतत बदलते आणि प्रेरित करते. सेल्फ-इंडक्शनचा EMF.

परंतु सेल्फ-इंडक्शनच्या emf ची दिशा नेहमी अशी असते की ती प्रवाहातील बदलाला विरोध करते. तर, कॉइलमधील करंट जसजसा वाढत जाईल, तसतसा स्वयं-प्रेरित EMF करंटची वाढ कमी करेल आणि जसजसा करंट कमी होईल, त्याउलट, तो अदृश्य होणारा प्रवाह कायम ठेवेल.

हे खालीलप्रमाणे आहे की अल्टरनेटिंग करंट सर्किटमध्ये समाविष्ट असलेल्या कॉइल (कंडक्टर) मध्ये उद्भवणारे सेल्फ-इंडक्शनचे EMF नेहमी करंटच्या विरूद्ध कार्य करेल, त्यातील बदल कमी करेल. दुसऱ्या शब्दांत, सेल्फ-इंडक्शनचा EMF हा एक अतिरिक्त प्रतिकार मानला जाऊ शकतो जो कॉइलच्या सक्रिय प्रतिकारासह, कॉइलमधून जाणाऱ्या पर्यायी विद्युत् प्रवाहाचा प्रतिकार करतो.

सेल्फ-इंडक्शनद्वारे वैकल्पिक विद्युत् प्रवाहाला emf द्वारे ऑफर केलेल्या प्रतिकारास प्रेरक प्रतिरोध म्हणतात.

प्रेरक प्रतिरोधक वापरकर्त्याचा (सर्किट) इंडक्टन्स जितका जास्त असेल आणि पर्यायी प्रवाहाची वारंवारता जास्त असेल. हा प्रतिकार सूत्र xl = ωL द्वारे व्यक्त केला जातो, जेथे xl हा ohms मध्ये प्रेरक प्रतिकार असतो; एल — हेन्री (gn) मध्ये इंडक्टन्स; ω — कोणीय वारंवारता, जेथे f — वर्तमान वारंवारता).

प्रेरक प्रतिकाराव्यतिरिक्त, वायर आणि कॉइलमध्ये कॅपेसिटन्सची उपस्थिती आणि काही प्रकरणांमध्ये एसी सर्किटमध्ये कॅपेसिटर समाविष्ट केल्यामुळे कॅपेसिटन्स आहे.ग्राहक (सर्किट) चे कॅपॅसिटन्स C आणि वर्तमान वाढीची कोनीय वारंवारता वाढल्यामुळे, कॅपेसिटिव्ह प्रतिरोध कमी होतो.

कॅपेसिटिव्ह रेझिस्टन्स हे xc = 1 / ωC च्या बरोबरीचे आहे, जेथे xc — ohms मध्ये कॅपेसिटिव्ह रेझिस्टन्स, ω — कोणीय वारंवारता, C — फॅराड्समधील ग्राहक क्षमता.

याबद्दल अधिक वाचा येथे: इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये प्रतिक्रिया

प्रतिकार त्रिकोण

एक सर्किट विचारात घ्या ज्याचा सक्रिय घटक प्रतिरोध r, इंडक्टन्स L आणि कॅपॅसिटन्स C आहे.

तांदूळ. 1. रेझिस्टर, इंडक्टर आणि कॅपेसिटरसह एसी सर्किट.

अशा सर्किटचा प्रतिबाधा z = √r2+ (хl — xc)2) = √r2 + х2) आहे.

ग्राफिकदृष्ट्या, ही अभिव्यक्ती तथाकथित प्रतिरोधक त्रिकोणाच्या स्वरूपात चित्रित केली जाऊ शकते.

अंजीर. 2. प्रतिकार त्रिकोण

प्रतिरोधक त्रिकोणाचे कर्ण सर्किटचे एकूण प्रतिकार, पाय - सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील प्रतिकार दर्शवते.

जर सर्किटच्या प्रतिकारांपैकी एक (सक्रिय किंवा प्रतिक्रियाशील) असेल, उदाहरणार्थ, इतरांपेक्षा 10 किंवा त्याहून अधिक वेळा कमी असेल, तर लहानकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते, जे थेट गणनेद्वारे सहजपणे तपासले जाऊ शकते.