उदाहरणों को संपादित करने या अपने स्वयं के सर्किट बनाने के लिए टिनक्लाउड तक कम लागत पहुंचें
जैसा कि हमने पिछले अध्याय में देखा था, डीसी सर्किट के लिए उपयोग किए जाने वाले नियमों का उपयोग करके प्रतिबाधा और प्रवेश को हेरफेर किया जा सकता है। इस अध्याय में हम श्रृंखला, समानांतर और श्रृंखला-समानांतर एसी सर्किट के लिए कुल या समकक्ष प्रतिबाधा की गणना करके इन नियमों का प्रदर्शन करेंगे।
उदाहरण 1
निम्नलिखित परिपथ के समतुल्य प्रतिबाधा ज्ञात कीजिये:
आर = 12 ओम, एल = 10 एमएच, एफ = 159 हर्ट्ज
तत्व श्रृंखला में हैं, इसलिए हमें पता चलता है कि उनके जटिल अवरोधों को जोड़ा जाना चाहिए:
Zeq = ZR + ZL = आर + j w L = 12 + j* 2 *p* 159 * 0.01 = (12 +) j 9.99) ओम = 15.6 ej39.8° ओम।
Yeq = 1 /Zeq = एक्सएनयूएमएक्स ई- j 39.8° S = 0.0492 - j एस 0.0409
हम प्रतिबाधा मीटर और Phasor आरेख का उपयोग कर इस परिणाम का वर्णन कर सकते हैं
टीना v6। चूंकि टीना का प्रतिबाधा मीटर एक सक्रिय उपकरण है और हम उनमें से दो का उपयोग करने जा रहे हैं, हमें सर्किट की व्यवस्था करनी चाहिए ताकि मीटर एक दूसरे को प्रभावित न करें।
हमने केवल भाग की माप के लिए एक और सर्किट बनाया है। इस सर्किट में, दो मीटर एक दूसरे के प्रतिबाधा को "नहीं" देखते हैं।
RSI विश्लेषण / एसी विश्लेषण / चरण चित्र आदेश एक चित्र पर तीन चरणों को आकर्षित करेगा। हमने इस्तेमाल किया ऑटो लेबल मान और जोड़ने के लिए आदेश लाइन समांतर चतुर्भुज नियम के लिए धराशायी सहायक लाइनों को जोड़ने के लिए आरेख संपादक की कमान।
भागों के अवरोधों को मापने के लिए सर्किट
जेड के निर्माण को दर्शाता फेजर आरेखeq समांतर चतुर्भुज नियम के साथ
जैसा कि आरेख दिखाता है, कुल प्रतिबाधा, Zeq, एक जटिल परिणामी वेक्टर के रूप में माना जाता है जिसका उपयोग कर व्युत्पन्न किया जाता है समांतर चतुर्भुज नियम जटिल बाधाओं से ZR और Zएल।
उदाहरण 2
इस समानांतर परिपथ के समतुल्य प्रतिबाधा और प्रवेश ज्ञात करें:
R = 20 ओम, सी = 5 mF, f = 20 kHz
प्रवेश:
का उपयोग कर प्रतिबाधा Zमुन्ना= जेड1 Z2 / (जेड1 + जेड2 ) समानांतर प्रतिबाधा के लिए सूत्र:
एक अन्य तरीका टीना इस समस्या को हल कर सकता है अपने दुभाषिया के साथ:
ओम: = 2 * pi * 20000;
जेड: = Replus (आर, (1 / j / ओम / सी))
जेड = [125.8545m-1.5815 * j]
Y: = 1 / आर + j * ओम * C;
वाई = [50m + 628.3185m * j]
गणित को एम के रूप में आयात करें
सीमैथ को सी के रूप में आयात करें
#पहले लैम्ब्डा का उपयोग करके रिप्लस को परिभाषित करें:
रिप्लस= लैम्ब्डा R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
#आइए कॉम्प्लेक्स के प्रिंट को सरल बनाएं
अधिक पारदर्शिता के लिए #नंबर:
सीपी= लैम्ब्डा जेड : “{:.4एफ}” .फॉर्मेट(जेड)
om=2*c.pi*20000
जेड=रिप्लस(आर,1/कॉम्प्लेक्स(0,1/ओम/सी))
प्रिंट(“Z=”,cp(Z))
Y=जटिल(1/आर,ओम*सी)
प्रिंट(“Y=”,cp(Y))
उदाहरण 3
इस समानांतर सर्किट के बराबर प्रतिबाधा का पता लगाएं। यह उदाहरण 1 में उन्हीं तत्वों का उपयोग करता है:
R = 12 ओम और L = 10 mH, f = 159 Hz फ्रीक्वेंसी पर।
समानांतर सर्किट के लिए, पहले प्रवेश की गणना करना अक्सर आसान होता है:
Yeq = YR + YL = 1 / R + 1 / (j*2*p*f * L) = 1 / 12 - j / १० = ०.० 10३३ - j 0.1 = 0.13 e-j 50° S
Zeq = 1 / Yeq = एक्सएनयूएमएक्स ई j 50° ओम।
एक अन्य तरीका टीना इस समस्या को हल कर सकता है अपने दुभाषिया के साथ:
च: = 159;
ओम: = 2 * pi * च;
Zeq: = replus (आर, j * ओम * एल);
Zeq = [4.9124 + 5.9006 * j]
गणित को एम के रूप में आयात करें
सीमैथ को सी के रूप में आयात करें
#पहले लैम्ब्डा का उपयोग करके रिप्लस को परिभाषित करें:
रिप्लस= लैम्ब्डा R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
#आइए कॉम्प्लेक्स के प्रिंट को सरल बनाएं
अधिक पारदर्शिता के लिए #नंबर:
सीपी= लैम्ब्डा जेड : “{:.4एफ}” .फॉर्मेट(जेड)
च = 159
om=2*c.pi*f
ज़ेक=रिप्लस(आर,कॉम्प्लेक्स(1जे*ओम*एल))
प्रिंट(“ज़ेक=”,सीपी(ज़ेक))
उदाहरण 4
आर = 10 ओम, सी = 4 के साथ एक श्रृंखला सर्किट के प्रतिबाधा का पता लगाएं mकोणीय आवृत्ति पर F, और L = 0.3 mH w = 50 krad / s (च = w / 2p = 7.957 kHz)।
Z = आर + j w एल - j / wC = 10 + j 5*104 * 3 * 10-4 - j / (5 * 104 * 4 * 10-6 ) = एक्सएनयूएमएक्स + j 15 - j 5
Z = (10 + j 10) ओम = 14.14 ईj 45° ओम।
भागों के अवरोधों को मापने के लिए सर्किट
टीना द्वारा उत्पन्न चरण चित्र
ऊपर चरणबद्ध आरेख से शुरू करते हुए, आइए समतुल्य प्रतिबाधा का पता लगाने के लिए त्रिकोण या ज्यामितीय निर्माण नियम का उपयोग करें। हम की पूंछ को हिलाने से शुरू करते हैं ZR की नोक पर ZL. फिर हम पूंछ को आगे बढ़ाते हैं ZC की नोक पर ZR. अब परिणामी Zeq पहले की पूंछ से शुरू होने वाले बहुभुज को बिल्कुल बंद कर देगा ZR चरण और की नोक पर समाप्त ZC.
चरणबद्ध आरेख जिसमें ज्यामितीय निर्माण दिखाया गया है Zeq
ओम: = 50k;
ZR: = आर;
ZL: = ओम * एल;
ZC: = 1 / ओम / सी;
जेड: = ZR + j * ZL-j * ZC;
जेड = [10 + 10 * j]
पेट (जेड) = [14.1421]
radtodeg (चाप (जेड)) = [45]
{अन्य रास्ता}
Zeq: = आर + j * ओम * एल + 1 / j / ओम / सी;
Zeq = [10 + 10 * j]
ABS (Zeq) = [14.1421]
फाई: = चाप (जेड) * 180 / अनुकरणीय;
फाई = [45]
गणित को एम के रूप में आयात करें
सीमैथ को सी के रूप में आयात करें
#आइए कॉम्प्लेक्स के प्रिंट को सरल बनाएं
अधिक पारदर्शिता के लिए #नंबर:
सीपी= लैम्ब्डा जेड : “{:.4एफ}” .फॉर्मेट(जेड)
ॐ=50000
ZR=R
ZL=ओम*L
ZC=1/ओम/सी
Z=ZR+1j*ZL-1j*ZC
प्रिंट(“Z=”,cp(Z))
प्रिंट(“abs(Z)= %.4f”%abs(Z))
प्रिंट करें(“डिग्री(चाप(जेड))= %.4f”%m.डिग्री(c.phase(Z)))
#अन्य रास्ता
Zeq=R+1j*om*L+1/1j/om/C
प्रिंट(“ज़ेक=”,सीपी(ज़ेक))
प्रिंट(“abs(Zeq)= .4f”%abs(Zeq))
fi=c.phase(Z)*180/c.pi
प्रिंट(“fi=”,cp(fi))
टीना का उपयोग करके अपनी गणना जांचें विश्लेषण मेनू नोडल वोल्टेज की गणना करें। जब आप प्रतिबाधा मीटर पर क्लिक करते हैं, टीना प्रतिबाधा और प्रवेश दोनों प्रस्तुत करता है, और बीजीय और घातीय रूपों में परिणाम देता है।
चूंकि सर्किट के प्रतिबाधा में एक प्रारंभ करनेवाला की तरह एक सकारात्मक चरण होता है, इसलिए हम इसे ए कह सकते हैं आगमनात्मक सर्किटकम से कम इस आवृत्ति पर!
उदाहरण 5
एक सरल श्रृंखला नेटवर्क का पता लगाएं जो उदाहरण 4 की श्रृंखला सर्किट को बदल सकता है (दिए गए आवृत्ति पर)।
हमने उदाहरण 4 में उल्लेख किया है कि नेटवर्क है आगमनात्मक, इसलिए हम इसे 4 ओम अवरोधक और श्रृंखला में 10 ओम आगमनात्मक प्रतिक्रिया द्वारा प्रतिस्थापित कर सकते हैं:
XL = एक्सएनयूएमएक्स = w* L = 50 * 103 L
® ल = 0.2 एमएच
यह मत भूलो, क्योंकि आगमनात्मक प्रतिक्रिया आवृत्ति पर निर्भर करती है, यह समानता केवल के लिए मान्य है एक आवृत्ति.
उदाहरण 6
समानांतर में जुड़े तीन घटकों के प्रतिबाधा का पता लगाएं: आर = 4 ओम, सी = 4 mएफ, और एल = 0.3 एमएच, एक कोणीय आवृत्ति पर w = 50 krad / s (f =) w / 2p = 7.947 kHz)।
यह देखते हुए कि यह एक समानांतर सर्किट है, हम पहले एडमिट के लिए हल करते हैं:
1/Z = 1 / R + 1 / j w एल + jwC = 0.25 - j / 15 +j0.2 = 0.25 +j 0.1333
Z = 1 / (0.25 +) j 0.133) = (0.25 - j 0.133) / 0.0802 = 3.11 - j 1.65 = 3.5238 e-j 28.1° ओम।
ओम: = 50k;
ZR: = आर;
ZL: = ओम * एल;
ZC: = 1 / ओम / सी;
जेड: = 1 / (1 / आर + 1 / j / ZL-1 / j / ZC);
जेड = [3.1142-1.6609 * j]
पेट (जेड) = [3.5294]
फाई: = radtodeg (चाप (जेड));
फाई = [- 28.0725]
गणित को एम के रूप में आयात करें
सीमैथ को सी के रूप में आयात करें
#आइए कॉम्प्लेक्स के प्रिंट को सरल बनाएं
अधिक पारदर्शिता के लिए #नंबर:
सीपी= लैम्ब्डा जेड : “{:.4एफ}” .फॉर्मेट(जेड)
#लैम्ब्डा का उपयोग करके रिप्लस को परिभाषित करें:
रिप्लस= लैम्ब्डा R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
ॐ=50000
ZR=R
ZL=ओम*L
ZC=1/ओम/सी
Z=1/(1/R+1/1j/ZL-1/1j/ZC)
प्रिंट(“Z=”,cp(Z))
प्रिंट(“abs(Z)= %.4f”%abs(Z))
fi=m.डिग्री(c.phase(Z))
प्रिंट करें(“fi= %.4f”%fi)
#एक और तरीका
ज़ेक=रिप्लस(आर,रेप्लस(1जे*ओम*एल,1/1जे/ओम/सी))
प्रिंट(“ज़ेक=”,सीपी(ज़ेक))
प्रिंट(“abs(Zeq)= .4f”%abs(Zeq))
प्रिंट(“डिग्री(आर्क(ज़ेक))= %.4f”%m.डिग्री(सी.फेज(ज़ेक)))
इंटरप्रेटर रेडियंस में चरण की गणना करता है। यदि आप डिग्री में चरण चाहते हैं, तो आप रेडियन से डिग्री में 180 से गुणा करके और विभाजित करके बदल सकते हैं p। इस अंतिम उदाहरण में, आप एक सरल तरीका देखते हैं - इंटरप्रेटर के फ़ंक्शन, रेडटोड में निर्मित का उपयोग करें। वहाँ एक उलटा कार्य है, साथ ही अध: पतन। ध्यान दें कि इस नेटवर्क के प्रतिबाधा में संधारित्र की तरह एक नकारात्मक चरण है, इसलिए हम कहते हैं कि - इस आवृत्ति पर - यह एक है कैपेसिटिव सर्किट।
उदाहरण 4 में हमने श्रृंखला में तीन निष्क्रिय घटक रखे, जबकि इस उदाहरण में हमने समान तीन तत्वों को समानांतर में रखा। समान आवृत्ति पर गणना की गई समान प्रतिबाधाओं की तुलना करने से पता चलता है कि वे पूरी तरह से अलग हैं, यहां तक कि उनके प्रेरक या कैपेसिटिव चरित्र भी।
उदाहरण 7
एक सरल श्रृंखला नेटवर्क खोजें जो उदाहरण 6 के समानांतर सर्किट को बदल सकता है (दी गई आवृत्ति पर)।
यह नेटवर्क नकारात्मक चरण के कारण कैपेसिटिव है, इसलिए हम इसे एक रोकनेवाला और एक संधारित्र की श्रृंखला कनेक्शन के साथ बदलने की कोशिश करते हैं:
Zeq = (3.11 - j 1.66) ओम = आरe -j / wCe
Re = एक्सएनयूएमएक्स ओम w* C = 1 / 1.66 = 0.6024
इसलिये
Re = एक्सएनयूएमएक्स ओम
सी = 12.048 mF
आप निश्चित रूप से, दोनों उदाहरणों में समानांतर सर्किट को एक सरल समानांतर सर्किट से बदल सकते हैं
उदाहरण 8
आवृत्ति f = 50 हर्ट्ज पर निम्नलिखित अधिक जटिल परिपथ के समतुल्य प्रतिबाधा का पता लगाएं:
ओम: = 2 * pi * 50;
Z1: = R3 + j * ओम * L3;
Z2: = replus (R2,1 / j / ओम / सी);
Zeq: = R1 + Replus (Z1, Z2);
Zeq = [55.469-34.4532 * j]
पेट (Zeq) = [65.2981]
radtodeg (चाप (Zeq)) = [- 31.8455]
गणित को एम के रूप में आयात करें
सीमैथ को सी के रूप में आयात करें
#आइए कॉम्प्लेक्स के प्रिंट को सरल बनाएं
अधिक पारदर्शिता के लिए #नंबर:
सीपी= लैम्ब्डा जेड : “{:.4एफ}” .फॉर्मेट(जेड)
#लैम्ब्डा का उपयोग करके रिप्लस को परिभाषित करें:
रिप्लस= लैम्ब्डा R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
om=2*c.pi*50
Z1=R3+1j*om*L3
Z2=रिप्लस(R2,1/1j/om/C)
ज़ेक=R1+रिप्लस(Z1,Z2)
प्रिंट(“ज़ेक=”,सीपी(ज़ेक))
प्रिंट(“abs(Zeq)= .4f”%abs(Zeq))
प्रिंट(“डिग्री(आर्क(ज़ेक))= %.4f”%m.डिग्री(सी.फेज(ज़ेक)))
हमें शुरू करने से पहले एक रणनीति की आवश्यकता है। पहले हम C और R2 को एक समान प्रतिबाधा, Z से कम करेंगेRC। फिर, उस जेड को देखकरRC श्रृंखला से जुड़े L3 और R3 के समानांतर है, हम उनके समानांतर कनेक्शन, Z के बराबर प्रतिबाधा की गणना करेंगे2। अंत में, हम Z की गणना करते हैंeq Z के योग के रूप में1 और जेड2.
यहाँ Z की गणना हैRC:
यहाँ Z की गणना है2:
और अंत में:
Zeq = Z1 + Z2 = (55.47 - j 34.45) ओम = 65.3 e-j31.8° ओम
टीना के परिणाम के अनुसार।