தற்போதைய வகுப்பி சுற்றுகள் சூத்திரம் மற்றும் நடைமுறை வன்பொருள் மூலம் விளக்கப்பட்டுள்ளன

எலக்ட்ரானிக் சர்க்யூட்டை வடிவமைக்கும்போது, ​​ஒரு சுற்றுக்கு மின்னழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய மூலங்களின் வெவ்வேறு மதிப்புகள் தேவைப்படும்போது நிறைய சூழ்நிலைகள் உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒப்-ஆம்பிற்கான முன்னமைக்கப்பட்ட மின்னழுத்தத்தை அமைக்கும் போது, ​​தேவையான மின்னழுத்த மதிப்புகளைப் பெற சாத்தியமான வகுப்பி சுற்று பயன்படுத்துவது மிகவும் பொதுவானது. ஆனால் மின்னோட்டத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பு நமக்கு தேவைப்பட்டால் என்ன செய்வது? மின்னழுத்த வகுப்பியைப் போலவே, நடப்பு வகுப்பி எனப்படும் மற்றொரு வகை சுற்று உள்ளது, இது ஒரு மூடிய சுற்றுக்குள் மொத்த மின்னோட்டத்தை பலவற்றாகப் பிரிக்கப் பயன்படுகிறது. எனவே, இந்த டுடோரியலில், எதிர்ப்பு முறையைப் பயன்படுத்தி (மின்தடைகளை மட்டுமே பயன்படுத்தி) எளிய மின்னோட்ட வகுப்பி சுற்று எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம். தூண்டிகளைப் பயன்படுத்தி தற்போதைய வகுப்பினை உருவாக்குவதும் சாத்தியமாகும் என்பதை நினைவில் கொள்க, இரு சுற்றுகளின் வேலையும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.

தற்போதைய வகுப்பி சுற்று வேலை

ஒரு மின்தடையம் என்பது மின்னணுவியலில் அதிகம் பயன்படுத்தப்படும் செயலற்ற கூறு மற்றும் மின்தடையங்களைப் பயன்படுத்தி தற்போதைய வகுப்பினை உருவாக்குவது மிகவும் எளிதானது. தற்போதைய வகுப்பி என்பது ஒரு நேரியல் சுற்று ஆகும், இது மொத்த மின்னோட்டத்தை ஒரு சுற்றுக்குள் பிரித்து ஒரு பிரிவை உருவாக்குகிறது அல்லது மொத்த மின்னோட்டத்தின் ஒரு பகுதியை உருவாக்குகிறது.

படி தற்போதைய பிரிப்பு ஆட்சி, ஒரு சுற்று எந்த இணை கிளை வழியாக பாயும் தற்போதைய மொத்த தற்போதைய தயாரிப்பு மற்றும் மொத்தத் தடையானது எதிர் கிளை எதிர்ப்பு விகிதம் சமமாக இருக்கும். தற்போதைய வகுப்பி விதியுடன், மற்ற கிளைகளின் மொத்த நடப்பு மற்றும் எதிர்ப்பு மதிப்பை நாம் அறிந்தால், ஒரு கிளை வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தை நாம் கணக்கிட முடியும். நாம் தொடரும்போது இதைப் பற்றி மேலும் புரிந்துகொள்வோம்.

தற்போதைய வகுப்பினை கே.சி.எல் (கிர்ச்சோப்பின் தற்போதைய சட்டம்) மற்றும் ஓம்ஸ் சட்டத்தைப் பயன்படுத்தி எளிதாக உருவாக்க முடியும். இந்த பிரிவு எவ்வாறு இணையாக இணைக்கப்பட்ட எதிர்ப்பு சுற்றுக்குள் நிகழ்கிறது என்று பார்ப்போம்.

மேலே உள்ள படத்தில், 1 ஓமின் இரண்டு மின்தடையங்கள் இணையாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன, இது ஆர் 1 மற்றும் ஆர் 2 ஆகும். இந்த இரண்டு மின்தடையங்கள் மின்தடையின் வழியாக பாயும் மொத்த மின்னோட்டத்தைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன. இந்த இரண்டு மின்தடையங்களுக்குமான மின்னழுத்தம் ஒரே மாதிரியாக இருப்பதால், ஒவ்வொரு மின்தடையின் வழியாகவும் பாயும் மின்னோட்டத்தை தற்போதைய வகுப்பி சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிட முடியும்

கிர்ச்சோப்பின் தற்போதைய சட்டத்தின்படி மொத்த மின்னோட்டம் I _Total = I _R1 + I _R2 ஆகும்.

இப்போது ஒவ்வொரு மின்தடையின் மின்னோட்டத்தையும் கண்டுபிடிக்க, ஒவ்வொரு மின்தடையிலும் ஓம்ஸ் சட்டம் I = V / R ஐப் பயன்படுத்துகிறோம். அத்தகைய விஷயத்தில், I _R1 = V / R1 மற்றும் I _R2 = V / R2

எனவே, இந்த மதிப்புகளை I _Total = I _R1 + I _{R2 இல் பயன்படுத்தினால்}, மொத்த மின்னோட்டம் இருக்கும்

மொத்த நடப்பு = வி / ஆர் 1 + வி / ஆர் 2 = வி (1 / ஆர் 1 + 1 / ஆர் 2)

இதனால், V = I _{மொத்தம்} (1 / R1 + 1 / R2) ^-1 = I _{மொத்தம்} (R1R2 / R1 + R2)

எனவே, மொத்த எதிர்ப்பையும் மொத்த மின்னோட்டத்தையும் நாம் கணக்கிட முடிந்தால், மேற்கண்ட சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மின்தடையின் மூலம் பிரிக்கப்பட்ட மின்னோட்டத்தைப் பெறலாம். தற்போதைய பிரிப்பு ஆட்சி சூத்திரங்கள், R1 மூலம் தற்போதைய கணக்கிடுவதற்கான கொடுக்கப்பட்ட முடியும்

I _R1 = V / R1 = I _{மொத்த} I _R1 = I _{மொத்தம்} (R2 / (R1 + R2))

இதேபோல், R2 மூலம் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான தற்போதைய வகுப்பி விதி சூத்திரங்களை இவ்வாறு கொடுக்கலாம்

I _R2 = V / R2 = I _{மொத்த} I _R2 = I _{மொத்தம்} (R1 / (R1 + R2))

ஆகையால், மின்தடையங்கள் இரண்டிற்கும் அதிகமாக இருந்தால், சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி ஒவ்வொரு மின்தடையிலும் பிரிக்கப்பட்ட மின்னோட்டத்தைக் கண்டறிய மொத்த அல்லது சமமான எதிர்ப்பைக் கணக்கிட வேண்டும்

நான் = வி / ஆர்

வன்பொருளில் தற்போதைய வகுப்பி சுற்று சோதனை

இந்த தற்போதைய வகுப்பி ஒரு உண்மையான காட்சியில் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் பார்ப்போம்.

1A இன் நிலையான அல்லது நிலையான தற்போதைய மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள மேலேயுள்ள திட்டத்தில் மூன்று மின்தடையங்கள் உள்ளன. அனைத்து மின்தடையங்களும் 1 ஓம் என மதிப்பிடப்படுகின்றன. எனவே R1 = R2 = R3 = 1 ஓம்.

சுற்று முழுவதும் இணைக்கப்பட்ட 1A நிலையான மின்னோட்ட மூலத்துடன் இணையான உள்ளமைவில் மின்தடையங்களை ஒவ்வொன்றாக இணைப்பதன் மூலம் இந்த சுற்று பிரெட்போர்டில் சோதிக்கப்படுகிறது. தற்போதைய மூலமானது எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பதையும், சொந்தமாக ஒன்றை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதையும் அறிய இந்த எளிய நிலையான தற்போதைய மின்னோட்டத்தையும் நீங்கள் சரிபார்க்கலாம். கீழேயுள்ள படத்தில், ஒற்றை மின்தடை சுற்று முழுவதும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மின்தடையின் குறுக்கே இணைக்கப்படும்போது மின்னோட்டம் பல மீட்டரில் 1A ஐக் காட்டுகிறது. அடுத்து, இரண்டாவது 1 ஓம்ஸ் மின்தடை சேர்க்கப்படுகிறது. மின்னோட்டம் பாதியாக குறைந்தது, கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒவ்வொரு மின்தடையிலும் சுமார் 500 எம்.ஏ.

இது ஏன் நடந்தது? தற்போதைய வகுப்பி கணக்கீட்டைப் பயன்படுத்துவதைக் கண்டுபிடிப்போம். 1 ஓமின் இரண்டு மின்தடையங்கள் இணையான இணைப்பில் இணைக்கப்படும்போது, ​​சமமான எதிர்ப்பு இருக்கும் -

ஆர் _{இணையான} = (1 / (1 /, R1 +1 /, R2)) = (1 / (1/1 +1 / 1) = 0.5 ஓம்ஸ்

எனவே, இரண்டு 1 ஓம் எதிர்ப்பு இணையாக இணைக்கப்பட்டபோது, ​​சமமான எதிர்ப்பு 0.5 ஓம்ஸ் ஆனது. இவ்வாறு, ஆர் 1 வழியாக மின்னோட்டம்

I _R1 = I _{மொத்தம்} (R _{சமமான} / R1) I _R1 = 1A (0.5 ஓம்ஸ் / 1 ஓம்ஸ்) = 0.5 ஆம்ப்ஸ்

அதே அளவு மின்னோட்டம் மற்ற மின்தடையின் வழியாக பாய்கிறது, ஏனெனில் ஆர் 2 அதே 1 ஓம்ஸ் மின்தடையாகவும், மின்னோட்டம் 1 ஏ வரை மாறாமல் இருக்கும். மல்டிமீட்டர் இரண்டு மின்தடையங்கள் வழியாக பாயும் சுமார் 0.5 ஆம்ப்ஸைக் காட்டுகிறது.

இப்போது கூடுதல் 1 ஓம் மின்தடை சுற்றுக்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மல்டிமீட்டர் இப்போது ஒவ்வொரு மின்தடையின் வழியாக சுமார் 0.33A மின்னோட்டம் பாய்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.

இணையாக மூன்று மின்தடைகள் இணைக்கப்பட்டுள்ளதால், இணையான இணைப்பில் மூன்று மின்தடையங்களின் சமமான எதிர்ப்பைக் கண்டுபிடிப்போம்

R _{சமமான} = (1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3)) R _{சமமான} = (1 / (1/1 + 1/1 + 1/1)) R _{சமமான} = 1/3 R _{சமமான} = 0.33 ஓம்ஸ்

இப்போது, ​​ஒவ்வொரு மின்தடையின் வழியாக மின்னோட்டமும், IR = I _{மொத்தம்} (R _{சமமான} / R1) IR = 1 Amp x (0.33 Ohms / 1 Ohms) IR = 0.33 Amp

மல்டிமீட்டர் ஒவ்வொரு மின்தடையிலும் ஏறக்குறைய 0.33 ஆம்ப் பாய்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது, ஏனெனில் அனைத்து மின்தடையங்களும் 1 ஓம் மதிப்புடையவை மற்றும் தற்போதைய ஓட்டம் 1A உடன் சரி செய்யப்படும் ஒரு சுற்றுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. சுற்று எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பதை அறிய பக்கத்தின் முடிவில் வீடியோவையும் பார்க்கலாம்.

தற்போதைய வகுப்பி பயன்பாடுகள்

தற்போதைய வகுப்பியின் முக்கிய பயன்பாடு சுற்றுக்கு கிடைக்கும் மொத்த மின்னோட்டத்தின் ஒரு பகுதியை உருவாக்குவதாகும். இருப்பினும், சில சந்தர்ப்பங்களில், மின்னோட்டத்தை எடுத்துச் செல்லப் பயன்படும் கூறு, அந்தக் கூறு வழியாக உண்மையில் எவ்வளவு மின்னோட்டம் பாய்கிறது என்பதற்கான வரம்பைக் கொண்டுள்ளது. அதிகப்படியான தற்போதைய வெப்பச் சிதறலை ஏற்படுத்துகிறது, அத்துடன் கூறுகளின் ஆயுட்காலம் குறைகிறது. தற்போதைய வகுப்பி பயன்படுத்துவதன் மூலம், ஒரு கூறு வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தை குறைக்க முடியும், இதனால் சிறிய கூறு அளவைப் பயன்படுத்தலாம்.

எடுத்துக்காட்டாக, பெரிய மின்தடை வாட்டேஜ் தேவைப்படும் வழக்கில்; இணையாக பல மின்தடைகளைச் சேர்ப்பது வெப்பச் சிதறலைக் குறைக்கிறது, மேலும் சிறிய வாட்டேஜ் மின்தடையங்கள் அதே வேலையைச் செய்யலாம்.