प्रेरणिक परिपथ

Inductive Circuit

प्रेरणिक परिपथ (इंडक्टिव सर्किट) एक प्रकार का एसी सर्किट होता है, जिसमें एक प्रारंभ करनेवाला, जो तार का एक कुंडल होता है, और अन्य घटक जैसे प्रतिरोधक और एक शक्ति स्रोत शामिल होता है।

प्रेरक

प्रारंभ करनेवाला एक निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो विद्युत धारा प्रवाहित होने पर चुंबकीय क्षेत्र के रूप में ऊर्जा संग्रहीत करता है। यह अपने से गुजरने वाली धारा में परिवर्तन का प्रतिरोध करता है। किसी प्रारंभ करनेवाला का प्रेरकत्व ($L$) इस बात का माप है कि वह कितनी ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है। इसे हेनरी ($H$) में मापा जाता है।

आगमनात्मक प्रतिक्रिया ($X_{L}$)

एक प्रेरक सर्किट में, वर्तमान में परिवर्तन के लिए प्रेरक के विरोध को प्रेरक प्रतिक्रिया ($X_{L}$) कहा जाता है। आगमनात्मक प्रतिक्रिया एसी स्रोत की आवृत्ति ($f$) और प्रारंभ करनेवाला के प्रेरकत्व ($L$) के सीधे आनुपातिक है और निम्नलिखित समीकरण द्वारा दी गई है:

$X_{L}=2\pi \;f\;L,$

   $X_{L}$: आगमनात्मक प्रतिक्रिया (ओम, $\Omega ,$ में मापा जाता है)।

   $f$: एसी स्रोत की आवृत्ति (हर्ट्ज, में मापा गया)।

   $L$: प्रारंभ करनेवाला का प्रेरकत्व (हेनरीज़, $H$ में मापा गया)।

चरण आरेख

एसी सर्किट में, हम अक्सर वोल्टेज ($V$) और करंट ($I$) को फेजर के रूप में दर्शाने के लिए फेजर आरेख का उपयोग करते हैं, जो घूमने वाले वैक्टर हैं। एक प्रेरक सर्किट में, प्रारंभ करनेवाला में वोल्टेज ($V$) वर्तमान ($I$) को 90 डिग्री तक ले जाता है। यह चरण परिवर्तन आगमनात्मक प्रतिक्रिया (XLXL​) के कारण होता है।

प्रतिबाधा ($Z$)

एक प्रेरक सर्किट में प्रतिबाधा ($Z$) प्रतिरोध ($R$) और प्रेरक प्रतिक्रिया ($X_{L}$) के प्रभावों को जोड़ती है। यह डीसी सर्किट में प्रतिरोध के समान है और इसके द्वारा दिया गया है:

$Z={\sqrt {R^{2}+X_{L}^{2}}},$

   Z: प्रतिबाधा (ओम, में मापा जाता है)।

   R: सर्किट में प्रतिरोध (ओम, ΩΩ में मापा जाता है)।

   XLXL​: आगमनात्मक प्रतिक्रिया (ओम, ΩΩ में मापा जाता है)।

एसी सर्किट के लिए ओम का नियम:

AC सर्किट के लिए ओम का नियम वोल्टेज (VV), करंट (II), और प्रतिबाधा (ZZ) से संबंधित है:

वी=आईजेडवी=आईजेड

निष्कर्ष:

संक्षेप में, एक आगमनात्मक सर्किट में एक प्रारंभ करनेवाला शामिल होता है और आगमनात्मक प्रतिक्रिया (XLXL​) प्रदर्शित करता है, जो धारा में परिवर्तन का विरोध करता है। सर्किट की प्रतिबाधा (ZZ) प्रतिरोध (RR) और प्रेरक प्रतिक्रिया (XLXL​) को जोड़ती है। एसी सर्किट में, प्रेरक के व्यवहार के कारण वोल्टेज (वीवी) प्रेरक सर्किट में करंट (II) को 90 डिग्री तक ले जाता है। इंडक्टर्स के साथ एसी सर्किट का विश्लेषण और डिजाइन करने के लिए इंडक्टिव सर्किट को समझना आवश्यक है, जो विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में आम हैं।

प्रेरणिक परिपथ (इंडक्टिव सर्किट) एक प्रकार का विद्युत सर्किट होता है जिसमें इंडक्टर्स नामक घटक शामिल होते हैं। एक प्रारंभ करनेवाला मूल रूप से तार का एक कुंडल होता है जो विद्युत प्रवाह प्रवाहित होने पर चुंबकीय क्षेत्र के रूप में ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है। जब धारा बदलती है, तो चुंबकीय क्षेत्र भी बदलता है, जो सर्किट में वोल्टेज प्रेरित कर सकता है।

परिदृश्य की कल्पना

आपके पास एक बैटरी (एक शक्ति स्रोत), एक स्विच, एक प्रारंभ करनेवाला (तार का तार), और एक अवरोधक (एक अन्य घटक जो धारा के प्रवाह का विरोध करता है) के साथ एक सरल सर्किट है। जब स्विच बंद कर दीया जाता है, तो बैटरी सर्किट के माध्यम से विद्युत धारा भेजना शुरू हो जाती है। अब, प्रारंभ करनेवाला के कारण, धारा तुरंत अपने अधिकतम मूल्य तक नहीं पहुंचती है। इसे बनने में थोड़ा समय लगता है. ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रारंभ करनेवाला अपने चुंबकीय गुणों के कारण धारा में परिवर्तन का विरोध करता है।

$V=-L*dI/dt$

यहां, V प्रेरित वोल्टेज है (धारा बदलने के कारण होने वाला वोल्टेज), L कुंडल का प्रेरकत्व है (यह माप है कि कुंडल धारा में परिवर्तन का कितना प्रतिरोध करती है), और dI/dt धारा में परिवर्तन की दर को समय के सन्दर्भ में दर्शाता है।

अब, यह समीकरण थोड़ा जटिल लग सकता है, परन्तु बस इतना कहता है, कि प्रेरित वोल्टेज उस दर के समानुपाती होता है जिस पर सर्किट में करंट बदलता है।

आगमनात्मक सर्किट कुछ दिलचस्प व्यवहार प्रदर्शित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, जब आप अचानक धारा प्रवाह को रोकने की कोशिश करते हैं (स्विच खोलकर), तो प्रारंभ करनेवाला मूल धारा के विपरीत दिशा में वोल्टेज उत्पन्न करके उस अचानक परिवर्तन का विरोध करता है।

एक अन्य प्रमुख अवधारणा समय स्थिरांक है, जिसे प्रतीक τ (tau टऔ) द्वारा दर्शाया जाता है। यह सूत्र द्वारा दिया गया है:

$\tau =L/R$

यहाँ, R परिपथ में प्रतिरोध है। समय स्थिरांक आपको बताता है कि जब आप वोल्टेज स्रोत बदलते हैं तो सर्किट में करंट कितनी तेजी से बढ़ता या घटता है।

संक्षेप में

प्रेरक सर्किट में प्रेरक शामिल होते हैं, जो तार के कुंडल होते हैं जो वर्तमान में परिवर्तन का विरोध करते हैं। वे अपने चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहीत कर सकते हैं और धारा बदलने पर दिलचस्प व्यवहार प्रदर्शित कर सकते हैं। फैराडे का नियम और समय स्थिरांक हमें यह समझने में मदद करते हैं कि आगमनात्मक सर्किट कैसे काम करते हैं।