आवेग वर्तमान

विविध इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये, उदाहरणार्थ, इलेक्ट्रॉनिक आणि सेमीकंडक्टर उपकरणांमध्ये, म्हणजे अॅम्प्लिफायर, रेक्टिफायर्स, रेडिओ, जनरेटर, टेलिव्हिजन, तसेच कार्बन मायक्रोफोन, टेलिग्राफ आणि इतर अनेक उपकरणांमध्ये, ते रिपल करंट्स आणि व्होल्टेजचा मोठ्या प्रमाणावर वापर करतात… क्रमाने तर्काची दोनदा पुनरावृत्ती करू नका, आम्ही फक्त प्रवाहांबद्दल बोलू, परंतु प्रवाहांशी संबंधित प्रत्येक गोष्ट व्होल्टेजसाठी देखील सत्य आहे.

स्पंदन करणारे प्रवाह ज्यांची दिशा स्थिर असते परंतु त्यांचे मूल्य बदलते ते भिन्न असू शकतात. काहीवेळा वर्तमान मूल्य सर्वोच्च ते सर्वात कमी शून्य नसलेल्या मूल्यापर्यंत बदलते. इतर प्रकरणांमध्ये, प्रवाह शून्यावर कमी केला जातो. तर थेट वर्तमान सर्किट ठराविक वारंवारतेवर व्यत्यय येतो, नंतर काही काळ अंतराने सर्किटमध्ये विद्युत प्रवाह नसतो.

अंजीर मध्ये. 1 विविध लहरी प्रवाहांचे आलेख दाखवते. अंजीर मध्ये. 1, a, b, नुसार प्रवाहांमधील बदल होतो साइनसॉइडल वक्र, परंतु या प्रवाहांना सायनसॉइडल पर्यायी प्रवाह मानले जाऊ नये, कारण प्रवाहाची दिशा (चिन्ह) बदलत नाही. अंजीर मध्ये.1, c वेगळ्या डाळींचा समावेश असलेला विद्युतप्रवाह दर्शविते, म्हणजे, विद्युत् प्रवाहाचे अल्पकालीन "शॉक", जास्त किंवा कमी कालावधीच्या विरामांनी एकमेकांपासून वेगळे केले जातात आणि अनेकदा स्पंदित प्रवाह म्हणतात. वेगवेगळे स्पंदित प्रवाह हे डाळींच्या आकारात आणि कालावधीत तसेच पुनरावृत्तीच्या दरात एकमेकांपासून भिन्न असतात.

कोणत्याही प्रकारचा स्पंदन करणारा प्रवाह दोन प्रवाहांची बेरीज म्हणून विचारात घेणे सोयीचे आहे - थेट आणि पर्यायी, ज्याला टर्म किंवा घटक प्रवाह म्हणतात. कोणत्याही स्पंदन करंटमध्ये DC आणि AC घटक असतात. हे अनेकांना विचित्र वाटते. खरं तर, स्पंदन करणारा प्रवाह हा एक प्रवाह आहे जो सर्व वेळ एकाच दिशेने वाहतो आणि त्याचे मूल्य बदलतो.

त्यात दिशा बदलणारा पर्यायी प्रवाह आहे हे तुम्ही कसे सांगू शकता? तथापि, जर दोन प्रवाह — थेट आणि पर्यायी — एकाच तारेतून एकाच वेळी जातात, तर असे दिसून येते की त्या तारेमध्ये धडधडणारा प्रवाह येईल (चित्र 2). या प्रकरणात, पर्यायी प्रवाहाचे मोठेपणा थेट प्रवाहाच्या मूल्यापेक्षा जास्त नसावे. थेट आणि पर्यायी प्रवाह वायरमधून स्वतंत्रपणे वाहू शकत नाहीत. ते इलेक्ट्रॉनच्या सामान्य प्रवाहात जोडतात ज्यामध्ये स्पंदित करंटचे सर्व गुणधर्म असतात.

तांदूळ. 1. विविध लहरी प्रवाहांचे आलेख

AC आणि DC प्रवाहांची जोड ग्राफिक पद्धतीने दर्शविली जाऊ शकते. अंजीर मध्ये. 2 15 mA च्या थेट प्रवाहाचे आलेख आणि 10 mA च्या मोठेपणासह एक वैकल्पिक प्रवाह दर्शवितो. जर आपण वेळोवेळी वैयक्तिक बिंदूंसाठी या प्रवाहांच्या मूल्यांची बेरीज केली, तर प्रवाहांचे दिशानिर्देश (चिन्हे) लक्षात घेऊन, आपल्याला अंजीरमध्ये दर्शविलेले तरंग वर्तमान आलेख मिळेल. 2 ठळक रेषेसह. हा प्रवाह कमी 5 mA ते उच्च 25 mA पर्यंत बदलतो.

विद्युतप्रवाहांचा विचार केलेला जोड थेट आणि पर्यायी प्रवाहांची बेरीज म्हणून स्पंदन करणार्‍या प्रवाहाच्या प्रतिनिधित्वाच्या वैधतेची पुष्टी करतो. या प्रतिनिधित्वाच्या शुद्धतेची पुष्टी देखील या वस्तुस्थितीद्वारे केली जाते की काही उपकरणांच्या मदतीने या प्रवाहाचे घटक एकमेकांपासून वेगळे करणे शक्य आहे.

तांदूळ. 2. डायरेक्ट आणि अल्टरनेटिंग करंट जोडून स्पंदन करणारा प्रवाह मिळवणे.

यावर जोर दिला पाहिजे की कोणताही प्रवाह नेहमीच अनेक प्रवाहांची बेरीज म्हणून दर्शविला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, 5 A चा प्रवाह एका दिशेने वाहणार्‍या 2 आणि 3 A प्रवाहांची बेरीज किंवा 8 आणि 3 A वेगवेगळ्या दिशांनी वाहणार्‍या प्रवाहांची बेरीज मानला जाऊ शकतो, म्हणजे, दुसऱ्या शब्दांत, प्रवाह 8 मधील फरक. आणि 3 A. एकूण 5 A देणार्‍या दोन किंवा अधिक प्रवाहांचे इतर संयोजन शोधणे कठीण नाही.

येथे शक्तींच्या जोडणी आणि विघटनाच्या तत्त्वासह संपूर्ण समानता आहे. कोणत्याही वस्तूवर दोन समान दिग्दर्शित बल कार्य करत असल्यास, त्यांची जागा एका सामाईक शक्तीने बदलली जाऊ शकते. विरुद्ध दिशेने कार्य करणारी शक्ती युनिट फरकाने बदलली जाऊ शकते. याउलट, दिलेले बल नेहमी संबंधित समान निर्देशित बलांची बेरीज किंवा विरुद्ध निर्देशित बलांमधील फरक मानला जाऊ शकतो.

घटक प्रवाहांमध्ये थेट किंवा साइनसॉइडल पर्यायी प्रवाहांचे विघटन करणे आवश्यक नाही. जर आपण पल्सेटिंग करंटला डायरेक्ट आणि अल्टरनेटिंग करंट्सच्या बेरजेने बदलले, तर या घटक प्रवाहांना डायरेक्ट आणि अल्टरनेटिंग करंट्सचे ज्ञात नियम लागू करून, अनेक समस्या सोडवणे आणि स्पंदन करंटशी संबंधित आवश्यक गणना करणे शक्य आहे.

थेट आणि पर्यायी प्रवाहांची बेरीज म्हणून स्पंदित करंट ही संकल्पना पारंपारिक आहे.अर्थात, असे गृहीत धरले जाऊ शकत नाही की विशिष्ट वेळेच्या अंतराने थेट आणि पर्यायी प्रवाह खरोखरच वायरच्या बाजूने एकमेकांकडे वाहतात. खरं तर, इलेक्ट्रॉनचे कोणतेही दोन विरुद्धार्थी प्रवाह नाहीत.

प्रत्यक्षात, स्पंदन करणारा प्रवाह हा एकच प्रवाह असतो जो कालांतराने त्याचे मूल्य बदलतो. पल्सेटिंग व्होल्टेज किंवा पल्सेटिंग ईएमएफ हे स्थिर आणि परिवर्तनीय घटकांची बेरीज म्हणून दर्शविले जाऊ शकते असे म्हणणे अधिक योग्य आहे.

उदाहरणार्थ, अंजीर मध्ये. एका जनरेटरचा स्थिर emf दुसऱ्या जनरेटरच्या चल emf मध्ये बीजगणितीयदृष्ट्या कसा जोडला जातो हे 2 दाखवते. परिणामी, आमच्याकडे एक स्पंदन करणारा EMF आहे ज्यामुळे संबंधित स्पंदन करंट होतो. सशर्त, तथापि, असे मानले जाऊ शकते की स्थिर EMF सर्किटमध्ये थेट प्रवाह तयार करतो आणि एक पर्यायी EMF - एक पर्यायी प्रवाह, जो बेरीज केल्यावर, स्पंदन करणारा प्रवाह बनवतो.

प्रत्येक स्पंदन करणारा प्रवाह इटॅक्स आणि इटिनच्या कमाल आणि किमान मूल्यांद्वारे तसेच त्याच्या स्थिर आणि परिवर्तनीय घटकांद्वारे दर्शविला जाऊ शकतो. स्थिर घटक I0 द्वारे दर्शविला जातो. जर अल्टरनेटिंग घटक सायनसॉइडल करंट असेल तर त्याचे मोठेपणा इट द्वारे दर्शविले जाते (हे सर्व प्रमाण आकृती 2 मध्ये दर्शविलेले आहे).

It आणि Itax सह गोंधळून जाऊ नये. तसेच, वर्तमान लहर Imax चे कमाल मूल्य मोठेपणा म्हणू नये. मोठेपणा हा शब्द सामान्यतः केवळ पर्यायी प्रवाहांना सूचित करतो. स्पंदन करणार्‍या विद्युत् प्रवाहाबाबत, आम्ही फक्त त्याच्या परिवर्तनीय घटकाच्या मोठेपणाबद्दल बोलू शकतो.

स्पंदित करंटच्या स्थिर घटकाला त्याचे सरासरी मूल्य Iav, म्हणजेच अंकगणितीय सरासरी मूल्य असे म्हटले जाऊ शकते. खरंच, जर आपण अंजीर मध्ये दर्शविलेल्या स्पंदन करंटच्या एका कालावधीतील बदलांचा विचार केला तर.2, खालील स्पष्टपणे पाहिले आहे: पहिल्या अर्ध्या-चक्रामध्ये, 0 ते 10 एमए आणि परत 0 पर्यंत, आणि दुसऱ्या सहामाहीत, वर्तमान घटक बदलून 15 एमए प्रवाहामध्ये अनेक मूल्ये जोडली जातात. -सायकल, अगदी समान वर्तमान मूल्ये वर्तमान 15 एमए मधून वजा केली जातात.

म्हणून, 15 एमएचे वर्तमान खरोखर सरासरी मूल्य आहे. विद्युतप्रवाह हे वायरच्या क्रॉस-सेक्शनद्वारे विद्युत शुल्कांचे हस्तांतरण असल्याने, Iav हे अशा थेट प्रवाहाचे मूल्य आहे जे एका कालावधीत (किंवा संपूर्ण कालावधीसाठी) या स्पंदन करणार्‍या प्रवाहाइतकीच वीज वाहून नेते. .

सायनसॉइडल अल्टरनेटिंग करंटसाठी, प्रति कालावधी Iav चे मूल्य शून्य आहे कारण एका अर्ध्या कालावधीत कंडक्टरच्या क्रॉस-सेक्शनमधून उत्तीर्ण झालेल्या विजेचे प्रमाण दुसर्या अर्ध्या कालावधीत विरुद्ध दिशेने जाणाऱ्या विजेच्या प्रमाणात असते. टाइम टी वर करंट i चे अवलंबित्व दर्शविणार्‍या प्रवाहांच्या आलेखांवर, विद्युत् प्रवाहाद्वारे वाहून नेल्या जाणार्‍या विजेचे प्रमाण वर्तमान वक्रने बांधलेल्या आकृतीच्या क्षेत्राद्वारे व्यक्त केले जाते, कारण विजेचे प्रमाण द्वारे निर्धारित केले जाते ते .

सायनसॉइडल करंटसाठी, सकारात्मक आणि नकारात्मक अर्ध्या लहरींचे क्षेत्र समान असतात. अंजीर मध्ये दर्शविलेल्या स्पंदन करंटमध्ये. 2, पहिल्या अर्ध्या कालावधीत AC घटकाद्वारे वाहून नेल्या जाणार्‍या विजेचे प्रमाण वर्तमान Iav (आकृतीमधील छायांकित क्षेत्र) द्वारे वाहून नेलेल्या विजेच्या प्रमाणात जोडले जाते. आणि दुस-या अर्ध्या चक्रादरम्यान, तंतोतंत समान प्रमाणात वीज काढली जाते. परिणामी, संपूर्ण कालावधीत एकाच डायरेक्ट करंट Iav प्रमाणेच विजेची समान रक्कम हस्तांतरित केली जाते, म्हणजेच आयता Iav T चे क्षेत्रफळ लहरी वर्तमान वक्रने बांधलेल्या क्षेत्राएवढे असते.

अशा प्रकारे, स्थिर घटक किंवा विद्युत् प्रवाहाचे सरासरी मूल्य वायरच्या क्रॉस सेक्शनद्वारे विद्युत शुल्काच्या हस्तांतरणाद्वारे निर्धारित केले जाते.

अंजीर मध्ये दर्शविलेले वर्तमान समीकरण. 2 स्पष्टपणे खालील फॉर्ममध्ये लिहिले पाहिजे:

स्पंदित करंटची शक्ती त्याच्या घटक प्रवाहांच्या शक्तींच्या बेरीज म्हणून मोजली जाणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, जर वर्तमान अंजीर मध्ये दाखवले आहे. 2, प्रतिरोधक R च्या रेझिस्टरमधून जातो, नंतर त्याची शक्ती आहे

जेथे I = 0.7Im हे व्हेरिएबल घटकाचे rms मूल्य आहे.

तुम्ही तरंग चालू आयडीच्या rms मूल्याची संकल्पना मांडू शकता. शक्तीची गणना नेहमीच्या पद्धतीने केली जाते:

ही अभिव्यक्ती मागील एकाशी समीकरण करून आणि R सह कमी केल्यास, आम्हाला मिळते:

तणावासाठी समान संबंध मिळू शकतात.