जब बिजली संयंत्र भवनों और घरों को बिजली की आपूर्ति करते हैं, तो वे उन्हें प्रत्यक्ष धारा (डीसी) के रूप में लंबी दूरी पर भेजते हैं। लेकिन घरेलू उपकरण और इलेक्ट्रॉनिक्स आमतौर पर प्रत्यावर्ती धारा (एसी) पर निर्भर करते हैं।
दो रूपों के बीच रूपांतरण आपको दिखा सकता है कि बिजली के रूपों के प्रतिरोध एक दूसरे से कैसे भिन्न होते हैं और व्यावहारिक अनुप्रयोगों में उनका उपयोग कैसे किया जाता है। डीसी और एसी प्रतिरोध में अंतर का वर्णन करने के लिए आप डीसी और एसी समीकरणों के साथ आ सकते हैं।
जबकि डीसी पावर एक इलेक्ट्रिक सर्किट में एक ही दिशा में प्रवाहित होती है, एसी पावर स्रोतों से करंट नियमित अंतराल पर आगे और पीछे की दिशाओं के बीच वैकल्पिक होता है। यह मॉड्यूलेशन बताता है कि एसी कैसे बदलता है और साइन वेव का रूप लेता है।
इस अंतर का मतलब यह भी है कि आप एसी पावर का वर्णन उस समय के आयाम के साथ कर सकते हैं जो आप कर सकते हैं आपको यह दिखाने के लिए एक स्थानिक आयाम में बदलना कि वोल्टेज विभिन्न क्षेत्रों में कैसे भिन्न होता है सर्किट ही। एसी पावर स्रोत के साथ बुनियादी सर्किट तत्वों का उपयोग करके, आप गणितीय रूप से प्रतिरोध का वर्णन कर सकते हैं।
डीसी बनाम। एसी प्रतिरोध
एसी सर्किट के लिए, साथ में साइन वेव का उपयोग करके शक्ति स्रोत का इलाज करेंओम कानून,
वी = आईआर
वोल्टेज के लिएवी, वर्तमानमैंऔर प्रतिरोधआर, लेकिन उपयोग करेंमुक़ाबला जेडकी बजायआर
आप एक एसी सर्किट के प्रतिरोध को उसी तरह निर्धारित कर सकते हैं जैसे आप डीसी सर्किट के लिए करते हैं: वोल्टेज को करंट से विभाजित करके। एसी सर्किट के मामले में, प्रतिरोध को प्रतिबाधा कहा जाता है और विभिन्न सर्किट तत्वों के लिए अन्य रूप ले सकता है जैसे कि आगमनात्मक प्रतिरोध और कैपेसिटिव प्रतिरोध, क्रमशः प्रेरक और कैपेसिटर के प्रतिरोध को मापना। इंडक्टर्स करंट की प्रतिक्रिया में ऊर्जा को स्टोर करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करते हैं जबकि कैपेसिटर सर्किट में चार्ज करते हैं।
आप एक एसी प्रतिरोध के माध्यम से विद्युत प्रवाह का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं
I=I_m\sin{(\omega t + \theta)}
वर्तमान के अधिकतम मूल्य के लिएमैं हूँ, चरण अंतर के रूप मेंθ, सर्किट की कोणीय आवृत्ति frequencyωऔर समयतो. चरण अंतर साइन लहर के कोण का माप है जो दिखाता है कि वोल्टेज के साथ वर्तमान चरण से बाहर कैसे है। यदि करंट और वोल्टेज एक दूसरे के साथ फेज में हैं, तो फेज एंगल 0° होगा।
आवृत्तिएक सेकंड के बाद एक बिंदु पर कितनी साइन तरंगें गुजरी हैं, इसका एक कार्य है। कोणीय आवृत्ति शक्ति स्रोत की रेडियल प्रकृति के हिसाब से इस आवृत्ति को 2π से गुणा करती है। वोल्टेज प्राप्त करने के लिए प्रतिरोध द्वारा वर्तमान के लिए इस समीकरण को गुणा करें। वोल्टेज एक समान रूप लेता है
V=V_m\sin{(\omega t)}
अधिकतम वोल्टेज वी के लिए। इसका मतलब है कि आप वोल्टेज को करंट से विभाजित करने के परिणाम के रूप में एसी प्रतिबाधा की गणना कर सकते हैं, जो होना चाहिए
\frac{V_m\sin{(\omega t)}}{I_m\sin{(\omega t + \theta)}}
अन्य सर्किट तत्वों जैसे कि इंडक्टर्स और कैपेसिटर के साथ एसी प्रतिबाधा समीकरणों का उपयोग करती है
Z=\sqrt{R^2+X_L^2}\\ Z=\sqrt{R^2+X_C^2}\\ Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}
आगमनात्मक प्रतिरोध के लिएएक्सली, कैपेसिटिव प्रतिरोधएक्ससी एसी प्रतिबाधा Z खोजने के लिए। यह आपको एसी सर्किट में इंडक्टर्स और कैपेसिटर में प्रतिबाधा को मापने देता है। आप समीकरणों का भी उपयोग कर सकते हैंएक्सली = 2πfLतथाएक्ससी = 1/2πfCइन प्रतिरोध मूल्यों की तुलना अधिष्ठापन से करने के लिएलीऔर समाईसीहेनरीज में इंडक्शन और फैराड्स में कैपेसिटेंस के लिए।
डीसी बनाम। एसी सर्किट समीकरण
हालांकि एसी और डीसी सर्किट के समीकरण अलग-अलग रूप लेते हैं, वे दोनों एक ही सिद्धांत पर निर्भर करते हैं। एक डीसी बनाम। एसी सर्किट ट्यूटोरियल इसे प्रदर्शित कर सकता है। डीसी सर्किट में शून्य आवृत्ति होती है, क्योंकि यदि आप डीसी सर्किट के लिए शक्ति स्रोत का निरीक्षण करते हैं तो किसी भी प्रकार की तरंग या कोण न दिखाएं जिस पर आप माप सकें कि कितनी तरंगें किसी दिए गए बिंदु से गुजरेंगी। एसी सर्किट इन तरंगों को क्रेस्ट, गर्त और एम्पलीट्यूड के साथ दिखाते हैं जो आपको उनका वर्णन करने के लिए आवृत्ति का उपयोग करने देते हैं।
एक डीसी बनाम। सर्किट समीकरण तुलना वोल्टेज, करंट और प्रतिरोध के लिए अलग-अलग भाव दिखा सकती है, लेकिन इन समीकरणों को नियंत्रित करने वाले अंतर्निहित सिद्धांत समान हैं। डीसी बनाम में अंतर एसी सर्किट समीकरण स्वयं सर्किट तत्वों की प्रकृति के बारे में आते हैं।
आप ओम के नियम का उपयोग करते हैंवी = आईआरदोनों ही मामलों में, और आप डीसी और एसी सर्किट दोनों के लिए समान रूप से विभिन्न प्रकार के सर्किटों में वर्तमान, वोल्टेज और प्रतिरोध को जोड़ते हैं। इसका मतलब है कि एक बंद लूप के चारों ओर वोल्टेज ड्रॉप्स को शून्य के बराबर जोड़ना, और वर्तमान की गणना करना कि विद्युत परिपथ पर प्रत्येक नोड या बिंदु को छोड़े जाने वाले धारा के बराबर में प्रवेश करता है, लेकिन, एसी सर्किट के लिए, आप उपयोग करते हैं वैक्टर
डीसी बनाम। एसी सर्किट ट्यूटोरियल
यदि आपके पास एक समानांतर आरएलसी सर्किट था, यानी एक एसी सर्किट जिसमें एक रोकनेवाला, प्रारंभ करनेवाला (एल) और संधारित्र एक दूसरे के साथ समानांतर में व्यवस्थित होते हैं और अंदर शक्ति स्रोत के समानांतर, आप वर्तमान, वोल्टेज और प्रतिरोध (या, इस मामले में, प्रतिबाधा) की गणना उसी तरह करेंगे जैसे आप डीसी के लिए करेंगे सर्किट।
शक्ति स्रोत से कुल धारा बराबर होनी चाहिएवेक्टरतीनों शाखाओं में से प्रत्येक के माध्यम से बहने वाली धारा का योग। सदिश योग का अर्थ है प्रत्येक धारा के मान को चुकता करना और उन्हें प्राप्त करने के लिए योग करना
I_S^2=I_R^2+(I_L-I_C)^2
आपूर्ति वर्तमान के लिएमैंरों, रोकनेवाला वर्तमानमैंआर, प्रारंभ करनेवाला वर्तमानमैंलीऔर संधारित्र धारामैंसी. यह स्थिति के डीसी सर्किट संस्करण के विपरीत है जो होगा
I_S=I_R+I_L+I_C
चूंकि शाखाओं में वोल्टेज गिरता है समानांतर सर्किट में स्थिर रहता है, हम समानांतर आरएलसी सर्किट में प्रत्येक शाखा में वोल्टेज की गणना कर सकते हैंआर = वी / आईआर, एक्सली = वी/आईलीतथाएक्ससी = वी/आईसी. इसका मतलब है, आप मूल समीकरणों में से किसी एक का उपयोग करके इन मानों को जोड़ सकते हैंजेड = (आर2 + (एक्सली- एक्ससी)2पाने के लिए
\frac{1}{Z}=\sqrt{\bigg(\frac{1}{R}\bigg)^2+\bigg(\frac{1}{X_L}-\frac{1}{X_C}\ बड़ा)^2}
यह मान1/जेडएसी सर्किट के लिए प्रवेश भी कहा जाता है। इसके विपरीत, डीसी पावर स्रोत के साथ संबंधित सर्किट के लिए शाखाओं में वोल्टेज गिरता है, बिजली आपूर्ति के वोल्टेज स्रोत के बराबर होगावी.
एक श्रृंखला आरएलसी सर्किट के लिए, श्रृंखला में व्यवस्थित एक रोकनेवाला, प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र के साथ एक एसी सर्किट, आप समान विधियों का उपयोग कर सकते हैं। आप वर्तमान प्रवेश और. को सेट करने के समान सिद्धांतों का उपयोग करके वोल्टेज, करंट और प्रतिरोध की गणना कर सकते हैं नोड्स और बिंदुओं को एक दूसरे के बराबर छोड़कर बंद लूपों में वोल्टेज बूंदों को बराबर के बराबर छोड़ देता है शून्य।
सर्किट के माध्यम से वर्तमान सभी तत्वों के बराबर होगा और एसी स्रोत के लिए वर्तमान द्वारा दिया जाएगामैं = मैंम एक्स पाप (ωt). दूसरी ओर, वोल्टेज को लूप के चारों ओर इस रूप में अभिव्यक्त किया जा सकता हैवीरों - वीआर - वीली - वीसी= 0 के लिएवीआरआपूर्ति वोल्टेज के लिएवीरों, रोकनेवाला वोल्टेजवीआर, प्रारंभ करनेवाला वोल्टेजवीलीऔर संधारित्र वोल्टेजवीसी.
संबंधित डीसी सर्किट के लिए, करंट बस होगावी/आरजैसा कि ओम के नियम द्वारा दिया गया है, और वोल्टेज भी होगावीरों - वीआर - वीली - वीसी= 0 श्रृंखला में प्रत्येक घटक के लिए। डीसी और एसी परिदृश्यों के बीच अंतर यह है कि डीसी के लिए आप प्रतिरोधी वोल्टेज को माप सकते हैंआईआर, प्रारंभ करनेवाला वोल्टेज के रूप मेंएलडीआई/डीटीऔर संधारित्र वोल्टेज के रूप मेंक्यूसी(प्रभार के लिएसीऔर समाईप्रश्न), एक एसी सर्किट के लिए वोल्टेज होगावीआर = आईआर, वीएल = IXलीपाप (ωt + 90°)तथावीसी = नौवींसीपाप (ωt - 90°).यह दिखाता है कि कैसे एसी आरएलसी सर्किट में वोल्टेज स्रोत से 90 डिग्री आगे और कैपेसिटर 90 डिग्री से पीछे होता है।