ভোল্টেজ অনুরণন এবং বর্তমান অনুরণন প্রয়োগ

ইন্ডাকট্যান্স L, ক্যাপাসিট্যান্স C এবং রেজিস্ট্যান্স R-এর একটি দোলক সার্কিটে, মুক্ত বৈদ্যুতিক দোলনগুলি স্যাঁতসেঁতে হয়ে যায়। দোলনগুলিকে স্যাঁতসেঁতে হওয়া থেকে রোধ করার জন্য, পর্যায়ক্রমে সার্কিটটিকে শক্তি দিয়ে পুনরায় পূরণ করা প্রয়োজন, তারপরে জোরপূর্বক দোলন ঘটবে, যা দুর্বল হবে না, যেহেতু বাহ্যিক পরিবর্তনশীল EMF ইতিমধ্যে সার্কিটের দোলনগুলিকে সমর্থন করবে।

যদি দোলনগুলি বাহ্যিক হারমোনিক EMF-এর একটি উত্স দ্বারা সমর্থিত হয়, যার ফ্রিকোয়েন্সি f দোলক সার্কিট F-এর অনুরণিত কম্পাঙ্কের খুব কাছাকাছি, তাহলে সার্কিটে বৈদ্যুতিক দোলনের প্রশস্ততা দ্রুত বৃদ্ধি পাবে, অর্থাৎ বৈদ্যুতিক অনুরণন ঘটনা।

এসি সার্কিটের ক্ষমতা

আসুন প্রথমে এসি সার্কিটে ক্যাপাসিটর সি এর আচরণ বিবেচনা করি।যদি একটি ক্যাপাসিটর C জেনারেটরের সাথে সংযুক্ত থাকে, টার্মিনালগুলিতে U ভোল্টেজ যা হারমোনিক আইন অনুসারে পরিবর্তিত হয়, তাহলে ক্যাপাসিটর প্লেটের চার্জটি সার্কিটে বর্তমান I-এর মতো হারমোনিক আইন অনুসারে পরিবর্তিত হতে শুরু করবে। . ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স যত বেশি এবং এতে প্রয়োগ করা হারমোনিক emf-এর ফ্রিকোয়েন্সি f যত বেশি হবে, কারেন্ট I তত বেশি হবে।

এই সত্যটি তথাকথিত ধারণার সাথে সম্পর্কিত ক্যাপাসিটর XC-এর ক্যাপাসিট্যান্স, যা এটি বিকল্প কারেন্ট সার্কিটে প্রবর্তন করে, কারেন্টকে সীমিত করে, সক্রিয় প্রতিরোধের R-এর অনুরূপ, কিন্তু সক্রিয় প্রতিরোধের সাথে তুলনা করে, ক্যাপাসিটর তাপ আকারে শক্তি অপচয় করে না।

যদি সক্রিয় প্রতিরোধ শক্তিকে বিলুপ্ত করে এবং এইভাবে কারেন্টকে সীমিত করে, তাহলে ক্যাপাসিটর কারেন্টকে সীমিত করে কারণ এটিতে জেনারেটর এক চতুর্থাংশ সময়ের মধ্যে দিতে পারে তার চেয়ে বেশি চার্জ সঞ্চয় করার সময় নেই, উপরন্তু, একটি সময়ের পরবর্তী ত্রৈমাসিকে, ক্যাপাসিটর তার ডাইলেক্ট্রিকের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে জমে থাকা শক্তিকে জেনারেটরে ফেরত দেয়, অর্থাৎ, যদিও কারেন্ট সীমিত, শক্তিটি নষ্ট হয় না (আমরা তারের এবং ডাইলেকট্রিকের ক্ষতিকে অবহেলা করব)।

এসি ইন্ডাকট্যান্স

এখন একটি এসি সার্কিটে একটি ইন্ডাকট্যান্স এল-এর আচরণ বিবেচনা করুন।যদি, একটি ক্যাপাসিটরের পরিবর্তে, জেনারেটরের সাথে ইন্ডাকট্যান্স এল-এর একটি কয়েল সংযুক্ত থাকে, তাহলে জেনারেটর থেকে কয়েলের টার্মিনালগুলিতে যখন একটি সাইনোসয়েডাল (হারমোনিক) EMF সরবরাহ করা হয়, তখন এটি স্ব-ইন্ডাকশনের একটি EMF দেখাতে শুরু করবে, কারণ যখন ইন্ডাকট্যান্সের মাধ্যমে কারেন্ট পরিবর্তিত হয়, তখন কয়েলের ক্রমবর্ধমান চৌম্বক ক্ষেত্র কারেন্টকে বাড়তে বাধা দেয় (লেঞ্জের সূত্র), অর্থাৎ, কয়েলটি AC সার্কিটে একটি ইন্ডাকটিভ রেজিস্ট্যান্স XL প্রবর্তন করে — তারের পাশাপাশি প্রতিরোধ আর.

প্রদত্ত কুণ্ডলীর আবেশ যত বেশি এবং জেনারেটর কারেন্টের ফ্রিকোয়েন্সি F যত বেশি হবে, প্রবর্তক প্রতিরোধের XL তত বেশি হবে এবং কারেন্ট I তত কম হবে কারণ কারেন্টের কেবল স্থির হওয়ার সময় নেই কারণ স্ব-প্রবাহের EMF কুণ্ডলী এটি সঙ্গে হস্তক্ষেপ. এবং পিরিয়ডের প্রতি ত্রৈমাসিকে, কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্রে সঞ্চিত শক্তি জেনারেটরে ফিরে আসে (আমরা আপাতত তারের ক্ষতি উপেক্ষা করব)।

প্রতিবন্ধকতা, অ্যাকাউন্টে R গ্রহণ

যেকোনো বাস্তব দোলক সার্কিটে, ইন্ডাকট্যান্স L, ক্যাপাসিট্যান্স C এবং সক্রিয় রেজিস্ট্যান্স R সিরিজে সংযুক্ত থাকে।

উৎসের সুরেলা ইএমএফের সময়কালের প্রতিটি ত্রৈমাসিকে উল্টোভাবে কারেন্টের উপর ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্স কাজ করে: ক্যাপাসিটরের প্লেটে চার্জ করার সময় ভোল্টেজ বেড়ে যায়, যদিও কারেন্ট কমে যায় এবং ইন্ডাকট্যান্সের মাধ্যমে কারেন্ট বাড়তে থাকে, কারেন্ট, যদিও ইন্ডাকটিভ রেজিস্ট্যান্স অনুভব করে, কিন্তু বৃদ্ধি পায় এবং বজায় থাকে।

এবং স্রাবের সময়: ক্যাপাসিটরের ডিসচার্জ কারেন্ট প্রাথমিকভাবে বড়, এর প্লেটের ভোল্টেজ একটি বৃহৎ কারেন্ট স্থাপন করতে থাকে এবং ইন্ডাকট্যান্স কারেন্টকে বাড়তে বাধা দেয় এবং ইন্ডাকট্যান্স যত বেশি হবে, স্রাব কারেন্ট তত কম হবে। এই ক্ষেত্রে, সক্রিয় প্রতিরোধের R সম্পূর্ণরূপে সক্রিয় ক্ষতির পরিচয় দেয়। অর্থাৎ, উৎস ফ্রিকোয়েন্সিতে f সিরিজে সংযুক্ত L, C এবং R-এর প্রতিবন্ধকতা Z এর সমান হবে:

বিকল্প স্রোতের জন্য ওহমের সূত্র

বিকল্প কারেন্টের জন্য ওহমের সূত্র থেকে, এটা স্পষ্ট যে জোরপূর্বক দোলনের প্রশস্ততা EMF এর প্রশস্ততার সমানুপাতিক এবং ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে। সার্কিটের মোট রোধ হবে সবচেয়ে ছোট এবং কারেন্টের প্রশস্ততা হবে সবচেয়ে বড়, শর্ত থাকে যে প্রদত্ত কম্পাঙ্কে প্রবর্তক রোধ এবং ক্যাপাসিট্যান্স একে অপরের সমান হয়, সেক্ষেত্রে অনুরণন ঘটবে। দোদুল্যমান সার্কিটের অনুরণিত কম্পাঙ্কের একটি সূত্রও এখান থেকে নেওয়া হয়েছে:

ভোল্টেজ অনুরণন

যখন EMF উৎস, ক্যাপাসিট্যান্স, ইন্ডাকট্যান্স এবং রেজিস্ট্যান্স একে অপরের সাথে সিরিজে সংযুক্ত থাকে, তখন এই ধরনের সার্কিটে অনুরণনকে সিরিজ রেজোন্যান্স বা ভোল্টেজ রেজোন্যান্স বলে। ভোল্টেজ রেজোন্যান্সের একটি বৈশিষ্ট্য হল উৎসের EMF এর তুলনায় ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্সের উপর উল্লেখযোগ্য ভোল্টেজ।

এই ধরনের একটি ছবি উপস্থিতির কারণ সুস্পষ্ট। সক্রিয় প্রতিরোধের উপর, ওহমের সূত্র অনুসারে, ক্যাপাসিট্যান্স Uc-এর উপর, ইন্ডাকট্যান্স Ul-এর উপর একটি ভোল্টেজ Ur থাকবে এবং Uc থেকে Ur-এর অনুপাত তৈরি করার পরে, আমরা কোয়ালিটি ফ্যাক্টর Q-এর মান খুঁজে পেতে পারি।ক্যাপাসিট্যান্স জুড়ে ভোল্টেজ হবে উৎস EMF এর Q গুণ, একই ভোল্টেজ ইন্ডাকট্যান্সে প্রয়োগ করা হবে।

অর্থাৎ, ভোল্টেজের অনুরণন প্রতিক্রিয়াশীল উপাদানগুলিতে Q এর একটি গুণক দ্বারা ভোল্টেজ বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে এবং অনুনাদিত তড়িৎ উৎসের EMF, এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং সার্কিট R-এর সক্রিয় প্রতিরোধের দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকবে। , রেজোন্যান্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে সিরিজ সার্কিটের প্রতিরোধ ন্যূনতম।

ভোল্টেজ অনুরণন প্রয়োগ করুন

ভোল্টেজ রেজোন্যান্সের ঘটনাটি ব্যবহৃত হয় বিভিন্ন ধরনের বৈদ্যুতিক ফিল্টার, উদাহরণস্বরূপ, যদি প্রেরিত সংকেত থেকে একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সির একটি বর্তমান উপাদান অপসারণ করা প্রয়োজন হয়, তাহলে একটি ক্যাপাসিটরের একটি সার্কিট এবং সিরিজে সংযুক্ত একটি ইন্ডাক্টর রিসিভারের সাথে সমান্তরালে স্থাপন করা হয়, যাতে এটির অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি কারেন্ট এর মাধ্যমে এলসি সার্কিট বন্ধ হয়ে যাবে এবং তারা রিসিভারের কাছে পৌঁছাবে না।

তারপর LC-সার্কিটের অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি থেকে দূরে একটি কম্পাঙ্কের স্রোতগুলি লোডের মধ্যে বাধাহীনভাবে চলে যাবে এবং শুধুমাত্র কম্পাঙ্কের অনুরণনের কাছাকাছি স্রোতগুলি LC-সার্কিটের মধ্য দিয়ে সবচেয়ে ছোট পথ খুঁজে পাবে।

অথবা উলটা. যদি একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সির শুধুমাত্র একটি কারেন্ট পাস করার প্রয়োজন হয়, তবে এলসি-সার্কিটটি রিসিভারের সাথে সিরিজে সংযুক্ত থাকে, তাহলে সার্কিটের অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সিতে সংকেত উপাদানগুলি প্রায় ক্ষতি ছাড়াই লোডের কাছে চলে যাবে এবং ফ্রিকোয়েন্সিগুলি অনুরণন থেকে দূরে উল্লেখযোগ্যভাবে দুর্বল হয়ে যাবে এবং আমরা বলতে পারি যে তারা মোটেও লোড পৌঁছাবে না। এই নীতিটি রেডিও রিসিভারের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য যেখানে একটি টিউনেবল অসিলেটিং সার্কিটটি পছন্দসই রেডিও স্টেশনের একটি কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার জন্য টিউন করা হয়।

সাধারণভাবে, বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে ভোল্টেজ অনুরণন একটি অবাঞ্ছিত ঘটনা কারণ এটি ওভারভোল্টেজ এবং সরঞ্জামের ক্ষতি করে।

একটি সাধারণ উদাহরণ হ'ল একটি দীর্ঘ তারের লাইন, যা কিছু কারণে লোডের সাথে সংযুক্ত নয়, তবে একই সাথে এটি একটি মধ্যবর্তী ট্রান্সফরমার দ্বারা খাওয়ানো হয়। ডিস্ট্রিবিউটেড ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্স সহ এমন একটি লাইন, যদি এর রেজোন্যান্ট ফ্রিকোয়েন্সি সরবরাহ নেটওয়ার্কের ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মিলে যায়, তাহলে কেবল কেটে যাবে এবং ব্যর্থ হবে। দুর্ঘটনাজনিত অনুরণিত ভোল্টেজ থেকে তারের ক্ষতি প্রতিরোধ করার জন্য, একটি অতিরিক্ত লোড প্রয়োগ করা হয়।

কিন্তু মাঝে মাঝে ভোল্টেজের অনুরণন আমাদের হাতে চলে, শুধু রেডিও নয়। উদাহরণস্বরূপ, এটি ঘটে যে গ্রামীণ এলাকায় নেটওয়ার্কের ভোল্টেজ অপ্রত্যাশিতভাবে কমে গেছে এবং মেশিনের কমপক্ষে 220 ভোল্টের একটি ভোল্টেজ প্রয়োজন। এই ক্ষেত্রে, ভোল্টেজ অনুরণন এর ঘটনা সংরক্ষণ করে।

মেশিনের সাথে সিরিজে প্রতি ফেজে বেশ কয়েকটি ক্যাপাসিটার অন্তর্ভুক্ত করা যথেষ্ট (যদি এটিতে ড্রাইভটি একটি অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর হয়), এবং এইভাবে স্টেটর উইন্ডিংগুলিতে ভোল্টেজ বাড়বে।

এখানে সঠিক সংখ্যক ক্যাপাসিটারগুলি বেছে নেওয়া গুরুত্বপূর্ণ যাতে তারা নেটওয়ার্কের ভোল্টেজ ড্রপের জন্য তাদের ক্যাপাসিটিভ প্রতিরোধের সাথে উইন্ডিংগুলির প্রবর্তক প্রতিরোধের সাথে ঠিকভাবে ক্ষতিপূরণ দেয়, অর্থাৎ, অনুরণনের জন্য সার্কিটের সামান্য কাছে গিয়ে, আপনি বৃদ্ধি করতে পারেন। এমনকি লোড অধীনে ভোল্টেজ ড্রপ.

স্রোতের অনুরণন

যখন EMF উত্স, ক্যাপাসিট্যান্স, ইন্ডাকট্যান্স এবং রেজিস্ট্যান্স একে অপরের সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকে, তখন এই ধরনের বর্তনীতে অনুরণনকে সমান্তরাল অনুরণন বা কারেন্ট রেজোন্যান্স বলে।কারেন্ট রেজোন্যান্সের একটি বৈশিষ্ট্য হল উৎস কারেন্টের তুলনায় ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্সের মাধ্যমে উল্লেখযোগ্য স্রোত।

এই ধরনের একটি ছবি উপস্থিতির কারণ সুস্পষ্ট। ওহমের সূত্র অনুসারে সক্রিয় প্রতিরোধের মাধ্যমে তড়িৎ প্রবাহ U/R এর সমান হবে, ক্যাপাসিট্যান্স U/XC এর মাধ্যমে, ইন্ডাকট্যান্স U/XL এর মাধ্যমে এবং IL থেকে I অনুপাত রচনা করে, আপনি গুণমান ফ্যাক্টরের মান খুঁজে পেতে পারেন। প্র. ইন্ডাকট্যান্সের মাধ্যমে কারেন্ট হবে উৎস কারেন্টের Q গুণ, একই কারেন্ট প্রতি অর্ধেক সময় ধরে ক্যাপাসিটরের মধ্যে এবং বাইরে প্রবাহিত হবে।

অর্থাৎ, স্রোতের অনুরণন Q এর একটি গুণক দ্বারা প্রতিক্রিয়াশীল উপাদানগুলির মাধ্যমে তড়িৎ প্রবাহ বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে এবং অনুনাদক EMF উৎসের emf, এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং সার্কিট R-এর সক্রিয় প্রতিরোধের দ্বারা সীমাবদ্ধ হবে। এইভাবে, অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সিতে, সমান্তরাল দোলক সার্কিটের প্রতিরোধ সর্বাধিক।

অনুরণিত স্রোতের প্রয়োগ

ভোল্টেজ রেজোন্যান্সের মতোই বিভিন্ন ফিল্টারে কারেন্ট রেজোন্যান্স ব্যবহার করা হয়। কিন্তু সার্কিটের সাথে সংযুক্ত, সমান্তরাল সার্কিট সিরিজের একের ক্ষেত্রে বিপরীত উপায়ে কাজ করে: লোডের সাথে সমান্তরালভাবে ইনস্টল করা, সমান্তরাল দোদুল্যমান সার্কিট সার্কিটের অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সির বর্তমানকে লোডের মধ্যে যাওয়ার অনুমতি দেবে। , কারণ সার্কিটের নিজস্ব রেজোন্যান্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রতিরোধ ক্ষমতা সর্বাধিক।

লোডের সাথে সিরিজে ইনস্টল করা, সমান্তরাল দোদুল্যমান সার্কিট অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত প্রেরণ করবে না, কারণ সমস্ত ভোল্টেজ সার্কিটের উপর পড়বে এবং লোডের অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতের একটি ছোট অংশ থাকবে।

সুতরাং, রেডিও প্রকৌশলে বর্তমান অনুরণনের প্রধান প্রয়োগ হল টিউব জেনারেটর এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্ধকগুলিতে একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সির কারেন্টের জন্য একটি বড় প্রতিরোধের সৃষ্টি।

বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে, বর্তমান অনুরণন উল্লেখযোগ্য প্রবর্তক এবং ক্যাপাসিটিভ উপাদানগুলির সাথে লোডের একটি উচ্চ শক্তি ফ্যাক্টর অর্জন করতে ব্যবহৃত হয়।

উদাহরণ স্বরূপ, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি ক্ষতিপূরণ ইউনিট (KRM) ক্যাপাসিটরগুলি অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর এবং ট্রান্সফরমারগুলির সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকে যা রেট করা নীচে লোডের অধীনে কাজ করে।

কারেন্টের অনুরণন (সমান্তরাল অনুরণন) অর্জনের জন্য এই জাতীয় সমাধানগুলি সঠিকভাবে অবলম্বন করা হয়, যখন নেটওয়ার্কের ফ্রিকোয়েন্সিতে সংযুক্ত ক্যাপাসিটারগুলির ধারণক্ষমতার সমান হয়, যাতে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি ক্যাপাসিটরগুলির মধ্যে সঞ্চালিত হয়। এবং সরঞ্জাম, এবং সরঞ্জাম এবং নেটওয়ার্কের মধ্যে নয়; তাই গ্রিড শুধুমাত্র শক্তি নির্গত করে যখন সরঞ্জাম চার্জ করা হয় এবং সক্রিয় শক্তি ব্যবহার করে।

যখন সরঞ্জামগুলি কাজ করছে না, তখন নেটওয়ার্কটি অনুরণিত সার্কিটের (বাহ্যিক ক্যাপাসিটর এবং সরঞ্জামের প্রবর্তন) সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত হতে দেখা যায়, যা নেটওয়ার্কের জন্য একটি খুব বড় জটিল প্রতিবন্ধকতার প্রতিনিধিত্ব করে এবং এটি হ্রাস করতে দেয়। পাওয়ার ফ্যাক্টর.