কারেন্ট, ভোল্টেজ, পাওয়ার: বিদ্যুতের মৌলিক বৈশিষ্ট্য

মানুষ তার চাহিদা মেটানোর জন্য বিদ্যুত দীর্ঘদিন ব্যবহার করে আসছে, কিন্তু তা অদৃশ্য, ইন্দ্রিয় দ্বারা অনুভূত হয় না, তাই বোঝা কঠিন। বৈদ্যুতিক প্রক্রিয়ার ব্যাখ্যা সহজ করার জন্য, তাদের প্রায়শই একটি চলমান তরলের জলবাহী বৈশিষ্ট্যের সাথে তুলনা করা হয়।

উদাহরণস্বরূপ, সে তারের মাধ্যমে আমাদের অ্যাপার্টমেন্টে আসে বৈদ্যুতিক শক্তি দূরবর্তী জেনারেটর থেকে এবং একটি চাপ পাম্প থেকে জল কল. যাইহোক, সুইচ লাইট বন্ধ করে এবং বন্ধ জলের কল কল থেকে জল ফুরিয়ে যাওয়া প্রতিরোধ করে। কাজটি করার জন্য, আপনাকে সুইচটি চালু করতে হবে এবং কলটি খুলতে হবে।

তারের মধ্য দিয়ে মুক্ত ইলেকট্রনের একটি নির্দেশিত প্রবাহ বাল্বের ফিলামেন্টে ছুটে যাবে (একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হবে) যা আলো নির্গত করবে। কল থেকে বেরিয়ে আসা পানি সিঙ্কে চলে যাবে।

এই সাদৃশ্যটি পরিমাণগত বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা, তরলের চলাচলের গতির সাথে স্রোতের শক্তি সম্পর্কিত করা এবং অন্যান্য পরামিতিগুলি অনুমান করাও সম্ভব করে তোলে।

মেইন ভোল্টেজকে তরল উৎসের শক্তি সম্ভাবনার সাথে তুলনা করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, পাইপের একটি পাম্প থেকে হাইড্রোলিক চাপ বৃদ্ধির ফলে তরল চলাচলের একটি উচ্চ বেগ তৈরি হবে এবং ভোল্টেজ বৃদ্ধি পাবে (অথবা ফেজের সম্ভাব্যতার মধ্যে পার্থক্য - ইনপুট তার এবং কার্যকরী শূন্য - আউটপুট) বাল্বের উদ্দীপনা বৃদ্ধি করবে, এর বিকিরণ শক্তি।

বৈদ্যুতিক সার্কিটের প্রতিরোধকে হাইড্রোলিক প্রবাহের ব্রেকিং ফোর্সের সাথে তুলনা করা হয়। প্রবাহ হার প্রভাবিত হয়:

• তরল সান্দ্রতা;

• চ্যানেলের ক্রস-সেকশনে আটকানো এবং পরিবর্তন। (পানির কলের ক্ষেত্রে, কন্ট্রোল ভালভের অবস্থান।)

বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের মান বিভিন্ন কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়:

• পদার্থের গঠন যা একটি পরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রনের উপস্থিতি নির্ধারণ করে এবং প্রভাবিত করে প্রতিরোধ; 

• ক্রস-বিভাগীয় এলাকা এবং বর্তমান কন্ডাক্টরের দৈর্ঘ্য;

• তাপমাত্রা

বৈদ্যুতিক শক্তিকে হাইড্রলিক্সে প্রবাহের শক্তি সম্ভাবনার সাথেও তুলনা করা হয় এবং প্রতি ইউনিট সময় সম্পন্ন কাজ থেকে অনুমান করা হয়। একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্রের শক্তি কারেন্ট টানা এবং প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ (AC এবং DC সার্কিটের জন্য) দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

বিদ্যুতের এই সমস্ত বৈশিষ্ট্যগুলি বিখ্যাত বিজ্ঞানীদের দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল যারা বর্তমান, ভোল্টেজ, শক্তি, প্রতিরোধের সংজ্ঞা দিয়েছেন এবং গাণিতিক পদ্ধতি দ্বারা তাদের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্কের বর্ণনা দিয়েছেন।

নিম্নলিখিত টেবিলটি AC এবং DC সার্কিটের সাধারণ সম্পর্ক দেখায় যা নির্দিষ্ট সার্কিটের কার্যক্ষমতা বিশ্লেষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

আসুন তাদের ব্যবহারের কিছু উদাহরণ দেখি।

উদাহরণ # 1। প্রতিরোধ এবং শক্তি গণনা কিভাবে

ধরুন আপনি আলোর সার্কিট পাওয়ার জন্য একটি বর্তমান লিমিটার নির্বাচন করতে চান। আমরা অন-বোর্ড নেটওয়ার্কের সাপ্লাই ভোল্টেজ জানি "U", 24 ভোল্টের সমান এবং বর্তমান খরচ "I" 0.5 amps, যা অতিক্রম করা উচিত নয়। ওহমের সূত্রের অভিব্যক্তি (9) অনুসারে, আমরা প্রতিরোধের গণনা করি «R»। R = 24 / 0.5 = 48 ওহম।

প্রথম নজরে, প্রতিরোধকের মান নির্ধারণ করা হয়। যাইহোক, এটি যথেষ্ট নয়। সেমার নির্ভরযোগ্য অপারেশনের জন্য, বর্তমান খরচ অনুযায়ী শক্তি গণনা করা প্রয়োজন।

জুল-লেনজ আইনের ক্রিয়াকলাপ অনুসারে, সক্রিয় শক্তি «P» তারের মধ্য দিয়ে যাওয়া বর্তমান «I» এবং প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ «U» এর সরাসরি সমানুপাতিক। এই সম্পর্কটি সারণীতে সূত্র (11) দ্বারা বর্ণিত হয়েছে। নিচে.

আমরা গণনা করি: P = 24×0.5 = 12 W।

আমরা যদি সূত্র (10) বা (12) ব্যবহার করি তাহলে আমরা একই মান পাই।

রোধের বর্তমান ব্যবহার দ্বারা এর শক্তি গণনা করা দেখায় যে নির্বাচিত সার্কিটে 48 ওহম এবং 12 ওয়াট প্রতিরোধের ব্যবহার করা প্রয়োজন। একটি কম শক্তি সহ একটি প্রতিরোধক প্রয়োগ করা লোড সহ্য করবে না, এটি উত্তপ্ত হবে এবং পুড়ে যাবে। সময়ের স্রোতের সাথে।

এই উদাহরণটি লোড কারেন্ট এবং নেটওয়ার্ক ভোল্টেজ ব্যবহারকারীর শক্তিকে কীভাবে প্রভাবিত করে তার নির্ভরতা দেখায়।

উদাহরণ #2। কিভাবে বর্তমান গণনা

রান্নাঘরে গৃহস্থালীর বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতিগুলিকে শক্তি দেওয়ার উদ্দেশ্যে সকেটগুলির একটি গ্রুপের জন্য, একটি প্রতিরক্ষামূলক সার্কিট ব্রেকার নির্বাচন করা প্রয়োজন। পাসপোর্ট ডেটা অনুসারে ডিভাইসগুলির শক্তি 2.0, 1.5 এবং 0.6 কিলোওয়াট।

উত্তর. অ্যাপার্টমেন্টটি 220-ভোল্টের একক-ফেজ এসি নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে। একই সময়ে কাজ করার সাথে সংযুক্ত সমস্ত ডিভাইসের মোট শক্তি হবে 2.0 + 1.5 + 0.6 = 4.1 kW = 4100 W।

সূত্র (2) ব্যবহার করে, আমরা ভোক্তাদের গ্রুপের মোট বর্তমান নির্ধারণ করি: 4100/220 = 18.64 A।

সবচেয়ে কাছের রেট দেওয়া সার্কিট ব্রেকারের ট্রিপিং রেট 20 amps। আমরা এটি নির্বাচন করি। 16 A এর চেয়ে কম মান সহ একটি মেশিন ওভারলোড থেকে স্থায়ীভাবে বন্ধ হয়ে যাবে।

বিকল্প প্রবাহে বৈদ্যুতিক সার্কিটের পরামিতিগুলির মধ্যে পার্থক্য

একক-ফেজ নেটওয়ার্ক

বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতিগুলির পরামিতিগুলি বিশ্লেষণ করার সময়, বিকল্প বর্তমান সার্কিটগুলিতে তাদের ক্রিয়াকলাপের বিশেষত্বগুলি বিবেচনায় নেওয়া প্রয়োজন, যখন, শিল্প ফ্রিকোয়েন্সির প্রভাবের কারণে, ক্যাপাসিটরগুলিতে ক্যাপাসিটিভ লোডগুলি উপস্থিত হয় (তারা বর্তমান ভেক্টরকে 90 দ্বারা স্থানান্তরিত করে) ভোল্টেজ ভেক্টরের ডিগ্রী এগিয়ে), এবং কুণ্ডলীর উইন্ডিংয়ে — ইনডাকটিভ (কারেন্ট ভোল্টেজের পিছনে 90 ডিগ্রি)। বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে তাদের বলা হয় প্রতিক্রিয়াশীল লোড... একসাথে তারা প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি ক্ষয় তৈরি করে "Q" যা কোন কার্যকর কাজ করে না।

সক্রিয় লোডের সাথে, বর্তমান এবং ভোল্টেজের মধ্যে কোন ফেজ স্থানান্তর নেই।

এইভাবে, বিকল্প বর্তমান সার্কিটগুলিতে একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্রের শক্তির সক্রিয় মানের সাথে একটি প্রতিক্রিয়াশীল উপাদান যোগ করা হয়, যার কারণে মোট শক্তি বৃদ্ধি পায়, যাকে সাধারণত পূর্ণ বলা হয় এবং সূচক «S» দ্বারা নির্দেশিত হয়।

একক-ফেজ নেটওয়ার্কে বিকল্প সাইনোসয়েডাল কারেন্ট

বৈদ্যুতিক কারেন্ট এবং ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজ সাইনোসাইডাল পদ্ধতিতে সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়। সেই অনুযায়ী ক্ষমতার পরিবর্তন হয়। সময়ের বিভিন্ন পয়েন্টে তাদের পরামিতি নির্ধারণ করা খুব একটা অর্থপূর্ণ নয়। অতএব, মোট (একত্রীকরণ) মানগুলি একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য নির্বাচিত হয়, একটি নিয়ম হিসাবে, দোলন সময়কাল টি।

অল্টারনেটিং এবং ডাইরেক্ট কারেন্ট সার্কিটের পরামিতিগুলির মধ্যে পার্থক্য জানা আপনাকে প্রতিটি নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে কারেন্ট এবং ভোল্টেজের মাধ্যমে সঠিকভাবে শক্তি গণনা করতে দেয়।

তিন-ফেজ নেটওয়ার্ক

মূলত, তারা তিনটি অভিন্ন একক-ফেজ সার্কিট নিয়ে গঠিত, 120 ডিগ্রি দ্বারা জটিল সমতলে একে অপরের সাথে আপসেট। তারা প্রতিটি পর্যায়ে লোডের মধ্যে সামান্য পার্থক্য করে, একটি কোণ phi দ্বারা ভোল্টেজ থেকে বর্তমান স্থানান্তর করে। এই অসমতার কারণে, নিরপেক্ষ পরিবাহীতে একটি কারেন্ট I0 তৈরি হয়।

একটি তিন-ফেজ নেটওয়ার্কে বিকল্প সাইনোসয়েডাল কারেন্ট

এই সিস্টেমের ভোল্টেজ ফেজ ভোল্টেজ (220 V) এবং লাইন ভোল্টেজ (380 V) নিয়ে গঠিত।

সার্কিটের সাথে সংযুক্ত একটি তিন-ফেজ বর্তমান ডিভাইসের শক্তি প্রতিটি পর্যায়ে উপাদানগুলির সমষ্টি। এটি বিশেষ ডিভাইস ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়: ওয়াটমিটার (সক্রিয় উপাদান) এবং ভারমিটার (প্রতিক্রিয়াশীল)। ত্রিভুজ সূত্র ব্যবহার করে ওয়াটমিটার এবং ভার্মিটার পরিমাপের উপর ভিত্তি করে একটি তিন-ফেজ বর্তমান ডিভাইসের মোট শক্তি খরচ গণনা করা সম্ভব।

প্রাপ্ত মানগুলির পরবর্তী গণনা সহ একটি ভোল্টমিটার এবং অ্যামিটার ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে একটি পরোক্ষ পরিমাপ পদ্ধতিও রয়েছে।

আপনি আপাত শক্তি S এর মাত্রা জেনে মোট বর্তমান খরচও গণনা করতে পারেন। এটি করার জন্য, এটি লাইন ভোল্টেজের মান দ্বারা ভাগ করা যথেষ্ট।