वोल्टेज
प्रयोजन
सम्पादनयह सबक आपको वोल्टेज के कुछ मूलभूत विशेषताओं को सिखाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
वोल्टेज क्या है?
सम्पादनवोल्टेज इलेक्ट्रॉनों के आंदोलन या प्रवाह का कारण होने के लिए उपलब्ध विद्युत शक्ति का एक उपाय हैं। इस प्रकार, अपने आप में वोल्टेज का मतलब है इलेक्ट्रॉनों की कोई गति नहीं है, लेकिन इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने की क्षमता।
प्रत्यक्ष विद्युत धारा के वोल्टेज माप
सम्पादनजब एक विद्युत बल इलेक्ट्रॉनों के आंदोलन के कारण उपलब्ध हो जाता है, तो एक वाल्टमीटर का इस्तेमाल क्षमता को मापने के लिए किया जाता है जब यह क्षमता अपरिवर्तनीय है, यह एक सीधा विद्युत धारा या डीसी संभावित होने के लिए कहा जाता है डीसी बिजली आम तौर पर एक बैटरी से आता है, लेकिन एक फ़िल्टर, सुधारा हुआ बिजली की आपूर्ति से आ सकता हैं। बाद में सुधार और फ़िल्टरिंग के बारे में अधिक।
आवर्ती विद्युत धारा के वोल्टेज मापन
सम्पादनजब एक विद्युत बल इलेक्ट्रॉनों के आंदोलन के कारण उपलब्ध हो जाता है, तो इसे कभी-कभी सही तरीके से मापा नहीं जा सकता क्योंकि यह मूल्य तत्काल-तत्काल बदल रहा हैं। एक विशिष्ट जनरेटर में, उदाहरण के लिए, यह एक sinusoidal (साइन लहर) फैशन में -110 वोल्ट और +110 वोल्ट के बीच मूल्य में बदल सकता है वोल्ट जो तुरंत-ते-तत्काल बदलता है, जैसे कि आपकी घरेलू शक्ति, को एसी या वैकल्पिक विद्युत धारा कहा जाता है।
इन मामलों में, एक सुधारात्मक मूल्य को निकाला और फ़िल्टर किया जाता है ताकि एक औसत, 'सकारात्मक' वोल्टेज मान को मापा जा सके। बाद में सुधार के तंत्र पर और अधिक पता है कि यह एसी को डीसी बिजली में बदलने का एक तरीका है।
आवर्ती विद्युत धारा पर डीसी
सम्पादनकुछ मामलों में, एक डीसी संभावित मौजूद है, लेकिन इसके मूल्य में एक वैकल्पिक घटक है एक सकारात्मक या नकारात्मक मान के साथ एक ग्राफ की कल्पना करो, लेकिन समय (क्षैतिज मूल्य) के साथ ऊंचाई में भिन्नता (ऊर्ध्वाधर मान) और आपके पास चित्र है
वोल्ट, चालक , कुचालक और अर्ध चालक
सम्पादनवोल्टेज इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने की क्षमता है अलग-अलग वोल्टेज क्षमता के दो बिंदुओं के बीच मौजूद कोई भी स्थान तीन श्रेणियों में से एक हो जाएगा
एक चालक बिजली के प्रवाह को थोड़ा प्रतिरोध या प्रतिबाधा प्रस्तुत करता हैं। कॉपर और अधिकांश धातुएं और अशुद्ध पानी (पसीना, रक्त) अच्छे चालक हैं I
एक कुचालक वास्तव में बिजली के प्रवाह के लिए प्रतिरोध का एक बड़ा सौदा प्रस्तुत करता हैं। अच्छा इन्सुलेटर में सबसे शुद्ध प्लास्टिक, लकड़ी, सिरेमिक, ग्लास, रबर, वायु और हार्ड वैक्यूम शामिल हैं।
एक अर्ध-चालक एक ऐसी सामग्री है जिसे किसी बड़े वोल्टेज के आवेदन के जरिये कोलाहल किया जाना चाहिए।
वोल्टेज, प्रतिरोध / संचालन और विद्युत धारा
सम्पादनसरल डीसी सर्किट, वोल्टेज, प्रतिरोध और विद्युत धारा में कसकर संबंधित हैं। जैसा कि आप कल्पना कर सकते हैं, प्रतिरोध (वोल्टेज की शक्ति) के चलते, इलेक्ट्रॉनों या विद्युत धारा प्रवाह का प्रवाह नीचे जाता है इस प्रकार, वोल्टेज (संभावित) और विद्युत धारा (इलेक्ट्रॉन प्रवाह) सीधे संबंधित होते हैं, जबकि प्रतिरोध और विद्युत धारा में व्युत्क्रम संबंधित होते हैं। वोल्टेज, विद्युत धारा और प्रतिरोध को एक दूसरे के संबंध में मानकीकृत किया गया है ताकि हम यह कह सकते हैं कि वोल्टेज = विद्युत धारा * प्रतिरोध। इलेक्ट्रॉनिक्स में, वोल्टेज प्रतीक ई का उपयोग करता है, विद्युत धारा उपयोग I और प्रतिरोध आर का उपयोग करता हैं। उपरोक्त समीकरण ई = I * आर हो जाता है।
वोल्टेज गणना
सम्पादनवोल्टेज को एक सर्किट टुकड़ा के दो छोर पर एक मल्टीमीटर के दो सुरागों को लगाकर मापा जाता हैं। उदाहरण के लिए, एक बैटरी वोल्टेज को मापना, हम सकारात्मक (+) टर्मिनल पर एक लीड रखते हैं और दूसरा नकारात्मक (-) टर्मिनल पर। अगर यह 9 वी बैटरी है, तो हम 9 वोल्ट्स लगाने की उम्मीद करते हैं।
9 वी बैटरी के दो लीड से जुड़ा एक साधारण लाइट बल्ब पर विचार करें। यदि आप बैटरी के टर्मिनलों में आपके मल्टीमीटर की ओर बढ़ते हैं, तो आप एक साथ बल्ब के संपर्कों में ले जाता हैं। आप एक साथ बैटरी और पूरे बल्ब में दोनों वोल्टों को मापते हैं। जैसा कि आप सही ढंग से कल्पना करते हैं, माप 9 वोल्ट पढ़ना चाहिए। अब अगर आप पहली बार के बगल में दूसरा, एक समान बल्ब जोड़ते हैं, तो आप अभी भी 9 वोल्ट देखते हैं। हालांकि, आप 2 बल्बों में माप रहे हैं। क्या बल्ब मंद था?
शृंखला प्रतिरोध
सम्पादनइसके बाद, अपने दो बल्बों में से एक को एक बैटरी टर्मिनल से कनेक्ट करें, इस बार, दूसरे को लें और पहले बल्ब के विपरीत संपर्क और बैटरी के दूसरे टर्मिनल के बीच कनेक्ट करें। हैरानी की बात है, बैटरी के पार मापा वोल्टेज 9 वोल्ट रहता हैं। हालांकि, अब हमारे पास दो प्रकाश बल्बों के बीच एक नया बिंदु है! इस से किसी भी बैटरी टर्मिनल तक एक उपाय लेना, हम 4.5 वोल्ट का पढ़ने या कुल वोल्टेज का आधा हिस्सा पाते हैं।
शृंखला में समान प्रतिरोधों को मापना (डेज़ी-जंजीरित प्रतिरोधों) को दिखाना चाहिए कि प्रत्येक वोल्टेज उपाय का मान स्रोत (या कुल; 9 वी) का मूल्य समान प्रतिरोधों की संख्या से विभाजित है (इस मामले में, 2 समान प्रकाश बल्ब; 9 वी / 2 या 4.5V) शृंखला में रखा। यह प्रतिरोधों की संख्या की परवाह किए बिना काम करता है (डीसी वोल्टेज का संचालन करता है और कुछ प्रतिरोध प्रदान करता है जो कुछ भी के लिए एक सामान्य शब्द)।
शृंखला प्रतिरोधों के बराबर नहीं हो सकता है हम किस मूल्य का अनुमान लगा सकते हैं जिसे हमें देखना चाहिए? हमारे 9 वी बैटरी का उदाहरण देखें और, इस मामले में, 3 बराबर प्रतिरोधक प्रभावी रूप से, हम इसे एक रोकनेवाला और दो अन्य प्रतिरोधों में विभाजित कर सकते हैं। मापने के लिए, हम पाते हैं कि पहले रोकनेवाला में वोल्टेज 3V है और शेष दो में 6 वी हैं। उन्हें जोड़ें और 9 वी प्राप्त करें। सरल लगता है जब हम मूल्य जोड़ते हैं, तो हम हमेशा स्रोत वोल्टेज के साथ समाप्त होते हैं। यह सिर्फ एक सुविधा नहीं है, यह कानून है (हालांकि मैं उस कानून का नाम मेरे सिर के ऊपर से नहीं याद कर सकता है)।
लेकिन हम यह भी देखते हैं कि सीरियल प्रतिरोधों के पार वोल्टेज को प्रोरेट किया जा सकता हैं। यही है, मापा वोल्टेज के पार प्रतिरोध की मात्रा कुल धारावाहिक प्रतिरोध के अपने अंश के अंश के बराबर हैं। यदि प्रत्येक बल्ब में 1 ओम (प्रतिरोध की इकाई) का प्रतिरोध मान होता है तो उसके वोल्टेज 9V * (1 ओम / 3 ओम) = 9V * 1/3 = 3V होगा। इस प्रकार, शृंखला में तीन बल्बों में से प्रत्येक 3 वोल्ट बूँदें इसके विपरीत, और जैसा आप कल्पना करते हैं, दो आसन्न बल्बों में मापा गया वोल्टेज 6V होगा। क्या आपने कुछ देखा है? तीन बल्बों को 9 वी के लिए बनाया गया था। वे केवल 3 वोल्ट के बल, या विद्युत क्षमता का अनुभव कर रहे हैं। ये बल्ब बिल्कुल प्रकाश नहीं होते हैं या वास्तव में बहुत दुर्बलता से चमकते हैं।
समानांतर प्रतिरोध
सम्पादनसमानांतर सर्किट (या सर्किट टुकड़ा) में दो या अधिक प्रतिरोधों को दो बिंदुओं पर आम अंक से जोड़ा जाता है हमारे पहले उदाहरण में दो प्रकाश बल्बों की तरह सर्किट के पैरों को उनके सिरों पर एक ही वोल्टेज का अनुभव होता हैं। लेकिन उनके विरोध के बारे में क्या? यह एक साधारण शृंखला सर्किट से कैसे भिन्न होता है?
हमारी 9 वी बैटरी में दो बल्बों को ध्यान में रखते हुए, हम देखते हैं कि प्रत्येक 9 वोल्टों को छोड़ देता है हालांकि, प्रत्येक समान रूप से उज्ज्वल है या एक समान राशि का उपयोग कर रहा है इस प्रकार, हम यह मान सकते हैं कि प्रत्येक एक ही राशि विद्युत धारा की ओर खींच रहा हैं। चूंकि प्रत्येक के लिए प्रतिरोध समान है, हम देखते हैं कि विद्युत धारा में दो बल्ब द्वारा इस्तेमाल किया जा रहा है जो उपयोग होता है वह दोगुना होता हैं। ठीक है बढ़िया।
9 वी = निरंतर वोल्टेज / प्रतिरोध यदि हम मानते हैं कि विद्युत धारा दोहरा है, तो यह दो बल्बों के बीच विभाजित किया जा रहा है, है ना? इस प्रकार, हम जानते हैं कि, दो प्रतिरोधों (हमारे दो बल्ब) के सर्किट के लिए, हमारे पास 9 वी = 2 * (निरंतर चालू) * प्रतिरोध अब, हम जानते हैं कि 9 वी में परिवर्तन नहीं हुआ। इसलिए, हम अपने सर्किट के प्रतिरोध के लिए इसे 1/2 से घटाकर दिखा सकते हैं। प्रतिरोध के लिए हल करें। प्रतिरोध = 9 वी / 2 (निरंतर चालू) हमारे पहले के समीकरण में हमने देखा कि प्रत्येक बल्ब के लिए निरंतर विद्युत धारा में, 9 वी = निरंतर विद्युत धारा प्रतिरोध, जो प्रतिरोध = 9 वी / निरंतर चालू के बराबर है।
इन वस्तुओं को एकसाथ लेना, हम सीखते हैं कि समांतर रूप में जोड़े गए समान समानांतर समानांतर सर्किट की संख्या से विभाजित हैं। उपरोक्त उदाहरण में, प्रतिरोध 1/2 है जो एक बल्ब के लिए था। यह आसानी से देखा जा सकता है कि एक तीसरा पैर इसे 1/3 मूल मान देगा।
वास्तव में, यह दिखाया जा सकता है कि विभिन्न प्रतिरोधों के समानांतर पैरों के किसी भी संख्या द्वारा प्रदान किए गए कुल प्रतिरोध उनके अलग-अलग मूल्यों के बीच में एक के बराबर हैं। इन विकिविज़ि पेजों पर लिखना मुश्किल है, लेकिन मैं प्रयास करना चाहता हूं।
आर (कुल) = 1 / (1 / आर 1 + 1 / आर 2 + 1 / आर 3 + 1 / आर 4 + ... + 1 / आरएन)
उपरोक्त उदाहरण में, 1 / (1 / प्रतिरोध + 1 / प्रतिरोध) = 1 / (2 / प्रतिरोध) है इसलिए विभाजन के बाद हमारे प्रतिरोध / 2 या 1/2 * प्रतिरोध हैं। तीसरे चरण के साथ, यह 1/3 * प्रतिरोध होगा यदि एक पैर के लिए प्रतिरोध 90 ओम है, दो के लिए यह कुल 45 ओम और 3 पैर, 30 ओम और इतने पर होगा।
शृंखला और समानांतर भागों से मिलकर हाइब्रिड सर्किट के साथ काम करते समय, पहले प्रत्येक शृंखला के लिए कुल गणना करता है, और फिर समानांतर भागों की गणना करें। इस अभ्यास को दोहराएं, जब तक आप मूल्य की गणना नहीं कर लेते, जिसके लिए आप खोज रहे हैं।
एसी वोल्टेज मापन
सम्पादनएसी वोल्टेज मापन डीसी के लगभग समान रूप में किया जाता हैं। हालांकि, एसी प्रतिक्रियाओं की वजह से प्रतिरोध के बजाय प्रतिबाधा का उपयोग करता है, कुछ घटकों को विद्युत धारा में बारी बारी से करना पड़ता हैं। पता है कि आप समान मूल गणना चरणों का उपयोग कर सकते हैं जैसे डीसी के लिए किया था, लेकिन इन गणनाओं को कुछ सर्किट घटकों के लिए विभिन्न आवृत्तियों में प्रतिबाधा परिवर्तन के रूप में दोहराया जाना पड़ सकता है।
बाद में प्रतिबाधा पर अधिक