सर्किट सेक्शन में वोल्टेज का पता लगाएं। वोल्टेज कैसे पता करें। वोल्टेज का पता लगाने के लिए ओम के नियम का भौतिक डिकोडिंग

विद्युत परिपथ के एक निश्चित खंड में वोल्टेज को इस खंड के चरम बिंदुओं के बीच संभावित अंतर के रूप में समझा जाता है।

अंजीर पर। 13 सर्किट का एक भाग दिखाता है जिस पर प्रतिरोध के साथ एक प्रतिरोधक होता है और कोई ईएमएफ नहीं होता है। चरम बिंदुइस क्षेत्र को अक्षरों से चिह्नित किया गया है और बी . बिंदु से धारा प्रवाहित होने दें मुद्दे पर बी .

लेख "वोल्ट ड्रॉप गणना" नीचे मौजूद है व्यावहारिक तरीकेऔर सर्किट डिजाइन में वोल्टेज ड्रॉप मानदंड के परीक्षण में महान उपयोगिता के उदाहरण। वह इस समस्या को हल करता है एक ओर ओवरकरंट सुरक्षा के नुस्खे निर्धारित करके, और दूसरी ओर शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा के लिए।

वहां डिजाइनर पाता है व्यावहारिक गाइडसर्किट के डिजाइन में ओवरकुरेंट के खिलाफ सुरक्षा के मानदंड के आवेदन पर। किसी भी मामले में, यहाँ देखने के बारे में कैसा रहेगा, 1 का 3 नोट क्या कहता है? यह एक ऐसा संदेश है जिस पर आमतौर पर किसी का ध्यान नहीं जाता है, लेकिन यह समझने के लिए अपरिहार्य है कि अति-वर्तमान सुरक्षा क्या है, जो सामान्य रूप से विद्युत प्रतिष्ठानों के मानदंडों पर लागू होती है। नोट: "इस खंड के अनुसार प्रदर्शन किए गए कंडक्टरों की सुरक्षा इन कंडक्टरों से जुड़े उपकरणों की सुरक्षा की गारंटी नहीं देती है।"

चावल। 13. विद्युत परिपथ का खंड

ईएमएफ के बिना क्षेत्र में, वर्तमान उच्च क्षमता से कम प्रवाहित होता है। इसलिए, बिंदु की क्षमता संभावित बिंदु से ऊपर बी वर्तमान और प्रतिरोध के उत्पाद के बराबर मूल्य से:

.

अर्थात्, 3 और 4 में स्थापित नियम विशेष रूप से सर्किट कंडक्टरों की सुरक्षा को संदर्भित करते हैं। मामले के आधार पर, यह भी संभव है कि उपकरण में किसी समस्या के कारण सर्किट ब्रेकर चल रहा हो, लेकिन आमतौर पर यह माना जाता है कि उपकरण की अपनी अंतर्निहित सुरक्षा है।

एक सामान्य नियम के रूप में, एक अप्रत्यक्ष संपर्क सुरक्षा जांच, जैसे कि एक सर्किट अंशांकन कदम, केवल उन मामलों पर लागू होता है जहां यह ओवरकुरेंट उपकरणों को सौंपा गया है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, ऐसे मामले हैं जहां झटके से सुरक्षा के लिए इस तरह के स्वचालित पृथक्करण को ओवरकरंट डिवाइस का उपयोग करके महसूस किया जा सकता है। शॉक प्रोटेक्शन चैप्टर), में वे पहलू शामिल हैं जो अवधारणात्मक रूप से वोल्टेज ड्रॉप के समतुल्य हैं। इस प्रकार, यह एक मानदंड है जो या तो कंडक्टर के अनुभाग में, या सर्किट की लंबाई में, या अंत में, दोनों में वजन कर सकता है।

परिभाषा के अनुसार, बिंदुओं के बीच वोल्टेज और बी

दूसरे शब्दों में, एक प्रतिरोधक पर वोल्टेज प्रतिरोधक के माध्यम से प्रवाहित धारा के गुणनफल और उस प्रतिरोधक के प्रतिरोध के मान के बराबर होता है।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, एक प्रतिरोधक के सिरों पर संभावित अंतर को आमतौर पर "प्रतिरोधक के पार वोल्टेज" या "वोल्टेज ड्रॉप" के रूप में संदर्भित किया जाता है। दोनों परिभाषाएँ साहित्य में पाई जाती हैं।

किसी भी मामले में, यह एक अनिवार्य जांच है, हालांकि अन्य अंशांकन मानदंड जैसे कि वोल्टेज ड्रॉप प्रबल होगा। ड्राइविंग क्षमता: मानक क्या कहता है। एक विद्युत सर्किट डिजाइन करते समय, पिछले लेख में उल्लिखित सभी छह तकनीकी मानदंड होते हैं महत्त्व. उनमें से किसी को भी बहिष्कृत नहीं किया जा सकता है। लेकिन यह बिल्कुल स्पष्ट है कि वर्तमान थ्रूपुट की कसौटी, जैसा कि व्यवहार में है, का एक मूल्य है जो दूसरों से बेहतर प्रतीत होता है। इसके लिए अंशांकन प्रक्रिया का प्राकृतिक प्रारंभिक बिंदु है और कुछ हद तक, खेल की धुरी के रूप में कार्य करता है।

आइए अब सर्किट सेक्शन में वोल्टेज के सवाल पर विचार करें जिसमें न केवल एक प्रतिरोधक है, बल्कि एक ईएमएफ स्रोत भी है।

अंजीर पर। 14 और बीकुछ परिपथों के खंड जिनके माध्यम से धारा प्रवाह दिखाया जाता है . . बिंदुओं के बीच वोल्टेज ज्ञात कीजिए और सी इन क्षेत्रों के लिए।


इन तालिकाओं में, वह ड्राइवर के उस भाग की जांच करता है जो उसके सर्किट की जरूरतों को पूरा करता है। 189. चार तालिकाएँ हैं जो वर्तमान के बारे में सूचित करने के लिए सीधे जिम्मेदार हैं सहनशक्तिकंडक्टर: उनमें से 31 से 2 तक की संख्या थर्माप्लास्टिक इन्सुलेशन वाले कंडक्टरों को संदर्भित करती है, और अन्य दो थर्मोसेट इन्सुलेशन वाले कंडक्टरों को संदर्भित करते हैं।

यह स्थिति कई वास्तविक मामलों के अनुरूप नहीं हो सकती है जहां लोड रुक-रुक कर या अस्थायी संचालन करता है। इन परिस्थितियों में, कंडक्टर के एक खंड को प्राप्त करने के लिए विशिष्ट गणना पद्धतियां हैं जो हमेशा तालिका में दी गई तुलना में छोटी होंगी।

क) ख)

चावल। 14. विद्युत परिपथ के खंड

ए-प्राथमिकता

. (9)

हम बिंदु की क्षमता व्यक्त करते हैं एक बिंदु की क्षमता के माध्यम से सी . एक बिंदु से आगे बढ़ने पर सी मुद्दे पर बी (चित्र 14, ) हम EMF के विपरीत दिशा में जाते हैं, इसलिए बिंदु की क्षमता बी बिंदु की क्षमता से कम निकला सी EMF के मान से, अर्थात

तालिकाओं का एक और विवरण, जैसा कि नोट 1 याद करता है, यह है कि वे धातु के फ्रेम के साथ प्रदान किए गए केबलों को ध्यान में नहीं रखते हैं। हालांकि वे बहुत आम नहीं हैं, इस प्रकार के केबल यांत्रिक सुरक्षा के साथ संपन्न होते हैं, वहां उनके अनुप्रयोग होते हैं। धातु टेप के साथ एक प्रकार की बख़्तरबंद केबल होती है, जिसकी वर्तमान क्षमता को व्यावहारिक रूप से एक निहत्थे केबल के समान माना जा सकता है, क्योंकि धातु टेप पर्यावरण के साथ एक प्रकार के हीट एक्सचेंजर के रूप में कार्य करता है।

तापमान के प्रभाव के बारे में क्या पर्यावरण? इसलिए, सारणीबद्ध समाई मूल्यों के सही अनुप्रयोग के लिए, डिजाइनर को उस स्थान के तापमान का मूल्यांकन करना चाहिए जहां केबल स्थापित किया जाएगा। कड़ाई से बोलते हुए, एक ऐतिहासिक श्रृंखला में, अधिकतम वार्षिक तापमान स्थानीय स्तर पर दर्ज किया जाता है।

. (10)

अंजीर पर। 14, बीएक बिंदु से चलते समय सी मुद्दे पर बी हम EMF के अनुसार चलते हैं और इसलिए बिंदु की क्षमता बी बिंदु की क्षमता से अधिक हो जाता है सी EMF के मान से, अर्थात

. (11)

यह अनुमान जितना सटीक होगा, उतना ही अच्छा होगा। अंतिम लेकिन कम नहीं - इसके विपरीत, वर्तमान में जिस मुद्दे का विश्लेषण किया जा रहा है वह सबसे जोरदार है - सही आवेदनवर्तमान पावर टेबल के लिए आवश्यक है कि दिए गए मानों को एक सर्किट से युक्त विद्युत लाइन का प्रतिनिधित्व करने के रूप में व्याख्या किया जाए। वैसे भी, यह ऐसा है जैसे तालिका पंक्ति बच्चे की एकमात्र संतान थी। लेकिन में वास्तविक जीवनअधिकांश माताओं के एक से अधिक बच्चे हैं। बेशक, इसका मतलब सजा है।

लेकिन समानता की तरह, अधिक बच्चों के पास खाने के लिए अधिक मुंह होते हैं। वास्तव में, वह खुद को छुपी हुई रेखाओं के लिए उधार नहीं देता है। इसके अलावा, तालिका 37 सभी कार्यों के लिए है: सभी प्रकार की बंद लाइनें, साथ ही खुली लाइन की हर शैली। तालिका की पंक्ति 1 में इंगित मानों द्वारा बंद विद्युत लाइनों की सेवा की जाती है; और विद्युत लाइनें तालिका की 2-5 पंक्तियों में दर्शाए गए मानों पर खुलती हैं।

पहले यह कहा जाता था कि ईएमएफ के बिना सर्किट के खंड में, उच्च क्षमता से कम प्रवाह होता है। इसलिए, अंजीर में दोनों योजनाओं में। 14 बिंदु क्षमता संभावित बिंदु से अधिक बी प्रतिरोधी प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप के मूल्य से:

. (12)

और इसमें, विशेष रूप से, खुली लाइनें शामिल हैं। तालिका 37 के सुधार कारक, जैसा कि वह स्वयं चेतावनी देते हैं, एक ही परत में स्थित केबलों के लिए मान्य हैं। क्या होगा यदि पावर लाइन में केबलों की एक से अधिक परतें हों? संकेतित रेटेड धाराओं के मूल्यों से, हम समझते हैं कि सर्किट समान हैं, क्योंकि केबलों के लिए परिणामी क्रॉस-सेक्शन तीन सामान्यीकृत लगातार मूल्यों के भीतर समाहित होने की संभावना है। तालिका में 10 योजनाएँ दर्ज करते हुए, हम 0 को समूहीकृत करके सुधार कारक पाते हैं।

क्षैतिज विमान में 10 बहु-ध्रुव केबलों के साथ एक तालिका में प्रवेश करते हुए, हम 0 का कारक पाते हैं, ऊर्ध्वाधर विमान में तीन केबलों के लिए, हमारे पास 0. का कारक है। पिछले दो उदाहरणों पर विचार करें, लेकिन अब मान लें कि डिजाइन धाराएं असंतुलित केबलों की ओर ले जाने के लिए अलग हैं, यानी क्रॉस-सेक्शन लगातार तीन सामान्यीकृत मानों में शामिल नहीं हैं।

इस प्रकार, अंजीर के लिए। 14, अपने पास

, या

. (13)

और अंजीर के लिए। 14, बीअपने पास

, या

. (14)

जैसा कि आप देख सकते हैं, सुधार कारक की गणना के सूत्र को लागू करने से बहुत गंभीर परिणाम हो सकते हैं। यह इंगित करता है कि, कुछ स्थितियों में, कम जुर्माना सुधार कारक प्राप्त करने के लिए स्थापना विधि और चयनित केबल लेआउट पर पुनर्विचार किया जाना चाहिए।

चावल। 1 - सिंगल-लेयर मल्टी-पोल केबल। चावल। 2 - तीन परतों में बहुपरत केबल। जैसा कि देखा जा सकता है, तालिका मूल्यों की एक जोड़ी दिखाती है जिसे उचित सुधार कारक प्राप्त करने के लिए गुणा किया जाना चाहिए: डिजाइनर पहचानता है, एक तरफ, तीन चरण सर्किट या बहु-ध्रुव केबलों की संख्या के अनुरूप मूल्य प्रति परत; और, दूसरी ओर, परतों की संख्या के संगत मान; और दोनों को गुणा करता है, प्रश्न में नक्षत्र के लिए एक सुधार कारक प्राप्त करता है।

आरेखों पर वोल्टेज की सकारात्मक दिशा एक तीर द्वारा इंगित की जाती है। तीर को सूचकांक के पहले अक्षर से दूसरे अक्षर तक इंगित करना चाहिए। तो, वोल्टेज की सकारात्मक दिशा को इंगित करने वाले तीर द्वारा दर्शाया गया है को सी .

यह वोल्टेज की परिभाषा से भी अनुसरण करता है . इसीलिए . दूसरे शब्दों में, सूचकांकों के प्रत्यावर्तन को बदलना इस वोल्टेज के चिन्ह को बदलने के बराबर है। पूर्वगामी से, यह स्पष्ट है कि वोल्टेज सकारात्मक और नकारात्मक दोनों हो सकता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए, जैसा कि मूल तालिका में नोट 2 में संकेत दिया गया है, कि क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर विमानों के अलग-अलग मूल्यों को अलगाव में उपयोग नहीं किया जा सकता है, अर्थात उन्हें सिंगल-लेयर केबल पर लागू नहीं किया जा सकता है - इस मामले में, तालिका 37 शायद इस कहानी का अंत अब दूसरा विवरण नहीं होगा।

मानदंड द्वारा दिए गए सुधार कारकों की सभी तालिकाओं में, कंडक्टरों को समान माना जाता है। दूसरे शब्दों में, उन्हें निरंतर सेवा के लिए समान अधिकतम तापमान माना जाता है और समान रूप से चार्ज किया जाता है, जो कि रेटेड धाराओं से जुड़ा होता है, ताकि उनके नाममात्र क्रॉस सेक्शन लगातार तीन सामान्यीकृत वर्गों के भीतर समाहित हों। फिर से, ऐसी स्थिति जो अभ्यास में पाए जाने वाले लोगों के अनुरूप नहीं हो सकती है।

  1. एक सर्किट सेक्शन के लिए ओम का नियम जिसमें ईएमएफ नहीं है।

ओम का नियम सर्किट के एक निश्चित खंड में करंट और वोल्टेज के बीच संबंध स्थापित करता है। तो, अंजीर में दिखाए गए सर्किट के अनुभाग के संबंध में। 13 है

.(15)

  1. ईएमएफ वाले सर्किट सेक्शन के लिए ओम का नियम।

एक EMF वाले सर्किट सेक्शन के लिए ओम का नियम आपको इस सेक्शन के सिरों पर ज्ञात संभावित अंतर और इस सेक्शन में उपलब्ध EMF से इस सेक्शन की धारा का पता लगाने की अनुमति देता है। तो समीकरण (13) से हमारे पास अंजीर के सर्किट के लिए है। 14,

ध्यान दें, हालांकि, कंडक्टरों के किसी भी बोधगम्य संयोजन के लिए वैध सुधार कारकों के साथ तालिकाओं को उत्पन्न करना लगभग असंभव होगा, इसलिए कई संभावनाएं होंगी। वह कहते हैं कि, चूंकि अधिक विशिष्ट गणना संभव नहीं है, विभिन्न आकारों के कंडक्टरों के मामले में समूहीकरण सुधार कारक की गणना निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा की जानी चाहिए।

जैसा कि नोट 5 में उल्लेख किया गया है, “अभिव्यक्ति सुरक्षा को संदर्भित करती है और सबसे कम नाममात्र खंड वाले केबलों पर अधिभार के जोखिम को कम करती है; हालांकि, उच्च वर्गों के लिए ओवरसाइज़्ड केबल का परिणाम हो सकता है।" "आवेदन उदाहरण" बॉक्स क्लस्टरिंग गुणांकों के बारे में यहां चर्चा की गई समस्याओं को दिखाता है।

.(16)

इसी प्रकार, अंजीर में सर्किट के लिए समीकरण (14) से। 14, बीचाहिए

.(17)

समीकरण (16) और (17) ईएमएफ पर स्विच करने के विभिन्न मामलों के लिए ईएमएफ युक्त सर्किट के एक खंड के लिए ओम का नियम व्यक्त करते हैं।

वोल्टेज ड्रॉप गणना। एक विद्युत स्थापना में, वोल्टेज लोड टर्मिनलों पर लागू होता है, अर्थात। उपकरण निश्चित सीमा के भीतर रहना चाहिए। उपकरण के प्रत्येक टुकड़े को वोल्टेज रेटिंग के लिए जाना जाता है और एक मामूली बदलाव हमेशा प्रासंगिक मानक या निर्माता द्वारा तय किया जाता है।

स्थापना के स्थान और उपयोग में आने वाले उपकरण को जोड़ने के उद्देश्य से किसी भी बिंदु के बीच ये अधिकतम सीमा सार्वजनिक कम वोल्टेज सिस्टम द्वारा खिलाए गए प्रतिष्ठानों के लिए 4% और अपने स्वयं के ट्रांसफार्मर से आपूर्ति के लिए 7% है।

विद्युत परिपथ के एक निश्चित खंड में वोल्टेज को इस खंड के चरम बिंदुओं के बीच संभावित अंतर के रूप में समझा जाता है।

अंजीर पर। 1-13 सर्किट का एक भाग दिखाता है जिस पर प्रतिरोध के साथ एक प्रतिरोधक होता है और कोई ईएमएफ नहीं होता है। इस खंड के चरम बिंदुओं को अक्षरों से चिह्नित किया गया है और बी . बिंदु से धारा प्रवाहित होने दें मुद्दे पर बी .

चित्रा 1 कम वोल्टेज स्थापना में वोल्टेज ड्रॉप समस्या दिखाता है इस मामले मेंएक ट्रांसफार्मर पर स्थापना। एक केंद्रित भार के साथ एकल चरण और संतुलित तीन चरण सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप के लिए सटीक अभिव्यक्तियां। अंत में चित्र में दिखाया गया है। इन शर्तों के तहत, हम लिख सकते हैं। संतुलित तीन चरण सर्किट।

चरण वोल्टेज ड्रॉप। यह याद रखना कि लाइन वोल्टेज √3 चरण चरण है, लाइन वोल्टेज ड्रॉप अभिव्यक्ति द्वारा दिया जाएगा। जैसा कि सामान्य अभिव्यक्ति से पता चलता है, वोल्टेज ड्रॉप सर्किट प्रकार, सर्किट लंबाई, करंट, कंडक्टर आकार, लाइन प्रकार और लोड पावर फैक्टर पर निर्भर करता है।

चावल। 1-13। इलेक्ट्रिक सर्किट सेक्शन

ईएमएफ के बिना क्षेत्र में, वर्तमान उच्च क्षमता से कम प्रवाहित होता है। इसलिए, बिंदु की क्षमता संभावित बिंदु से ऊपर बी वर्तमान और प्रतिरोध के उत्पाद के बराबर मूल्य से:

.

वितरित लोड सर्किट के लिए, एक ही खंड के कंडक्टर के साथ एक ही पावर फैक्टर पर अनुमति दी जाती है, जो कि सबसे आम मामला है, सर्किट के सेक्शन पर वोल्टेज बूंदों की गणना की जाएगी, बूंदों के योग से कुल गिरावट प्राप्त की जाती है वर्गों का, अर्थात्।

चावल। 1 - स्थापना में वोल्टेज ड्रॉप अपने स्वयं के ट्रांसफार्मर द्वारा खिलाया जाता है। चावल। 2 - अंत में केंद्रित भार के साथ एकल-चरण और तीन-चरण संतुलित सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप की अभिव्यक्ति। डिवाइस के वोल्टेज ड्रॉप के कारण हमें मिलेगा।

एकल-चरण 3-कोर सर्किट और तीन-चरण सर्किट वाले एकल-चरण या तीन-चरण सर्किट के मामले में, "केंद्रित भार" या "वितरित भार" का उपयोग चरणों के बीच यथोचित संतुलित भार के लिए किया जा सकता है। या, पैक्ड यूनिट वोल्टेज ड्रॉप से, अभिव्यक्ति या।

परिभाषा के अनुसार, बिंदुओं के बीच वोल्टेज और बी

. (1-8)

दूसरे शब्दों में, एक प्रतिरोधक पर वोल्टेज प्रतिरोधक के माध्यम से प्रवाहित धारा के गुणनफल और उस प्रतिरोधक के प्रतिरोध के मान के बराबर होता है।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, एक प्रतिरोधक के सिरों पर संभावित अंतर को आमतौर पर "प्रतिरोधक के पार वोल्टेज" या "वोल्टेज ड्रॉप" के रूप में संदर्भित किया जाता है। दोनों परिभाषाएँ साहित्य में पाई जाती हैं।

आइए अब सर्किट सेक्शन में वोल्टेज के सवाल पर विचार करें जिसमें न केवल एक प्रतिरोधक है, बल्कि एक ईएमएफ स्रोत भी है।

अंजीर पर। 1-14 और बीकुछ परिपथों के खंड जिनके माध्यम से धारा प्रवाह दिखाया जाता है . . बिंदुओं के बीच वोल्टेज ज्ञात कीजिए और सी इन क्षेत्रों के लिए।


क) ख)

चावल। 1-14। विद्युत सर्किट के अनुभाग

ए-प्राथमिकता

. (1-9)

हम बिंदु की क्षमता व्यक्त करते हैं एक बिंदु की क्षमता के माध्यम से सी . एक बिंदु से आगे बढ़ने पर सी मुद्दे पर बी (चित्र 1-14, ) हम EMF के विपरीत दिशा में जाते हैं, इसलिए बिंदु की क्षमता बी बिंदु की क्षमता से कम निकला सी EMF के मान से, अर्थात

. (1-10)

अंजीर पर। 1-14, बीएक बिंदु से चलते समय सी मुद्दे पर बी हम EMF के अनुसार चलते हैं और इसलिए बिंदु की क्षमता बी बिंदु की क्षमता से अधिक हो जाता है सी EMF के मान से, अर्थात

. (1-11)

पहले यह कहा जाता था कि ईएमएफ के बिना सर्किट के खंड में, उच्च क्षमता से कम प्रवाह होता है। इसलिए, अंजीर में दोनों योजनाओं में। 1-14 बिंदु क्षमता संभावित बिंदु से अधिक बी प्रतिरोधी प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप के मूल्य से:

. (1-12)

इस प्रकार, अंजीर के लिए। 1-14, अपने पास

, या

. (1-13)

और अंजीर के लिए। 1-14, बीअपने पास

, या

. (1-14)

आरेखों पर वोल्टेज की सकारात्मक दिशा एक तीर द्वारा इंगित की जाती है। तीर को सूचकांक के पहले अक्षर से दूसरे अक्षर तक इंगित करना चाहिए। तो, वोल्टेज की सकारात्मक दिशा को इंगित करने वाले तीर द्वारा दर्शाया गया है को सी .

यह वोल्टेज की परिभाषा से भी अनुसरण करता है . इसीलिए . दूसरे शब्दों में, सूचकांकों के प्रत्यावर्तन को बदलना इस वोल्टेज के चिन्ह को बदलने के बराबर है। पूर्वगामी से, यह स्पष्ट है कि वोल्टेज सकारात्मक और नकारात्मक दोनों हो सकता है।

    1. एक सर्किट सेक्शन के लिए ओम का नियम जिसमें ईएमएफ नहीं है

ओम का नियम सर्किट के एक निश्चित खंड में करंट और वोल्टेज के बीच संबंध स्थापित करता है। तो, अंजीर में दिखाए गए सर्किट के अनुभाग के संबंध में। 1-13 हमारे पास है

.(1-15)



 

इसे पढ़ना उपयोगी हो सकता है: