AC through pure resistance in Hindi | अल्टरनेटिंग करेंट में शुद्ध प्रतिरोध

AC through pure resistance in Hindi | अल्टरनेटिंग करेंट में शुद्ध प्रतिरोध | AC Fundamental in Hindi | एवरेज वैल्यू | फॉर्म फैक्टर | पीक factor | पावर फैक्टर (power factor) | Instantaneous power |Average power

परिचय :

जैसा की पहले हम एसी फंडामेंटल (AC Fundamental in Hindi) में faraday के नियम, अल्टरनेटिंग करेंट के अलग अलग मान जैसे मैक्सिमम वैल्यू, पीक वैल्यू, एवरेज वैल्यू, और विभिन्न प्रकार के फैक्टर जैसे फॉर्म फैक्टर, पीक factor को समझा। जिसको आप नीचे दिए गए लिंक से पढ़ भी सकते है।

AC Fundamental in Hindi | Average value in hindi | RMS value in hindi

अब हम इस पोस्ट में ये समझेंगे की यदि हम एक शुद्ध resister को या resistive load को अल्टरनेटिंग करेंट में जोड़ने तो क्या क्या परिवर्तन हमे देखने को मिलेगा। ये सारी बाते इस पोस्ट के जरिए डिस्कस करेंगे।

अल्टरनेटिंग सप्लाई में शुद्ध resister (AC through pure resistance in Hindi):

इसके लिए हम एक शुद्ध रेजिस्टिव लोड लेंगे और अल्टरनेटिंग करंट के सप्लाई सोर्स से इसे जोड़ देंगे जैसा कि आपको चित्र में दिख सकता है, कि इसमें एक रेसिस्टिव लोड है।

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एक सप्लाई सोर्स है जिसका अल्टरनेटिंग वोल्टेज V = Vm sin ωt है, और करेंट i फ्लो हो रही है।

ऊपर के कैलकुलेशन से हमे पता चलता है कि यदि वोल्टेज V = Vm sin ωt है तो हमारा करेंट भी I = Im sin ωt होगा।

अब हम इसके आधार पर ग्राफ को देख लेते हैं।

ग्राफ (Graphical approach):

ग्राफ के द्वारा हम देखते है को जब हमारा वोल्टेज का वेव फॉर्म जीरो होता है तो उस समय करंट का वेव फॉर्म भी जीरो होता है। लेकिन जब वोल्टेज का वेव फॉर्म धीरे धीरे उठना प्रारंभ करता है तो उस समय भी करेंट का ग्राफ भी वोल्टेज के ग्राफ के साथ उठना शुरू हो जाता है। जब वोल्टेज का ग्राफ मैक्सिमम amplitude पर आकर फिर जीरो होता है और फिर नेगेटिव में मैक्सिमम amplitude पर आता है तो इस स्थिति में भी करेंट का ग्राफ वोल्टेज के वेव फॉर्म के साथ ही चलता रहता है। मतलब की इन दोनो के बीच की कोण जीरो होता है। इनका फेजर डायग्राम में वोल्टेज और करेंट दोनो एक दूसरे पर ओवरलैप होंगे।

पावर फैक्टर (power factor):

अब चुकी पावर फैक्टर मेन वोल्टेज फेजर और मेन करंट फेजर के बीच का को साइन वैल्यू (Cos φ) होता है। और प्योर रेजिस्टिव लोड के केस में मेन वोल्टेज फेजर और मेन करंट फेजर के बीच का कोण या फेज एंगल जीरो है। अतः इसमें φ = 0 का मान शून्य होगा। और cos0° = 1 होता है। अतः प्योर रेजिस्टिव लोड के केस में पावर फैक्टर यूनिटी यानी एक होता है।

इस सर्किट में पावर को प्रकृति (power in the circuit) :

सामान्य रूप से पावर दो प्रकार के होते हैं।

1. Instantaneous power
2. Average power

Instantaneous power:

इंस्टैन्टेनियस पावर के केस में आप देख सकते हैं नीचे शुद्ध रजिस्टर सर्किट का एक फिगर बनाया गया है।

इसके बाद आप नीचे एक इंस्टेंटेनियस पावर निकलने का पूरा कैलकुलेशन देख सकते हैं।

इसमें जो इंस्टेंटेनियस पावर का मान है उसमे आप देखेंगे तो आपको दो प्रकार के वैल्यूज दिखेंगे। जिसमे पहला कॉन्सटेंट वैल्यू है और दूसरा पीरिओडिक वैल्यू है। और इन। इन दोनो वैल्यू के कंबाइन वैल्यू को भी पीरियोडिक वैल्यू ही बोलेंगे। हालाकि की जिसमे दोनो वैल्यू आए वह पीरियोडिक तो हो सकता है लेकिन सिमेट्रिकल नही हो सकता हैं। यानी की यह वैल्यू पीरियोडिक तो है लेकिन unsymmetrical होगा।

इंस्टैन्टेनियस वैल्यू के सिमिट्रिकल वाले वैल्यू में आप देखेंगे तो इसमें sin के साथ 2ωt है। और अगर आप सप्लाई के वोल्टेज में V का मान (V = Vm sin ωt) में देखेंगे तो साइन के साथ सिर्फ ωt लगा है। इससे यह पता चलता है कि इंस्टैन्टेनियस पावर की फ्रीक्वेंसी सप्लाई की फ्रीक्वेंसी से दोगुनी होती है। और टाइम पीरियड या आवर्त काल (time period) सप्लाई वोल्टेज के आधी होगा।

ग्राफ(Graphical representation):

इसमें आपको तीनो सिग्नल के ग्राफ को दिखाया गया है। जैसे की वोल्टेज और करेंट के साथ इंस्टेंटेनियस पावर का भी ग्राफ दिखा गया है।

Graphical representation

इसके ग्राफ में आप देख सकते है को वोल्टेज और करंट का टाइम पीरियड 2π है। यानी कि वोल्टेज और करंट 2π में एक साइकिल पूरा कर रही है यानी कि वही प्रक्रिया फिर दोहरा रही है 2π में। जबकि हमारा पावर का ग्राफ सिर्फ एक पाई में ही वही प्रक्रिया दोहराना स्टार्ट कर दे रहा है जिससे पावर का टाइम पीरियड π होगा।

Average power:

अब इस इंस्टैन्टेनियस पावर से हम एवरेज पावर भी निकाल सकते हैं। आप देख सकते हैं कि इंस्टैन्टेनियस पावर में जो एक कांस्टेंट वैल्यू है और दूसरा सिमिट्रिकल वैल्यू है इन दोनों को मिलकर जो पीरियाडिक वैल्यू बना है। इसमें अगर हमें एवरेज वैल्यू निकालना है तो हमारा एवरेज वैल्यू कांस्टेंट वैल्यू ही होगा। यानी की एवरेज वैल्यू Pav = Vrms. Irms होगा।

एक वाटमीटर एवरेज एक्टिव पावर मेजर करता है।

Summary:

अब ऊपर के सारे मान को समराइज करते हुए हम नीचे या देख सकते हैं कि अल्टरनेटिंग करेंट में एक शुद्ध रेजिस्टेंस जोड़ने पर अल्टरनेटिंग करंट में कौन-कौन सा मान क्या-क्या होगा।

In case of pure resistance:

• सप्लाई के वोल्टेज और करंट फेजर के बीच फेज एंगल 0 होता है।
• पावर फैक्टर यूनिटी होता है।
• इंस्टैन्टेनियस पावर की फ्रीक्वेंसी सप्लाई की फ्रीक्वेंसी से दोगुनी होती है। और टाइम पीरियड सप्लाई के वोल्टेज के आधी होती है।
• वॉटमीटर average active power को मेजर करता है।
• एवरेज पावर Vav = Vrms. Irms होता है।
• एवरेज एक्टिव पावर  का मान फ्रीक्वेंसी पर निर्भर नहीं करता है अर्थात एवरेज एक्टिव पावर सिमिट्रिकल फॉर्म का जीरो होते हैं।

Conclusion:

हालांकि हमें यह ध्यान देना चाहिए कि किसी भी सर्किट में एक शुद्ध रजिस्टेंस (AC through pure resistance in Hindi) आदर्श रूप से नहीं जोड़ा जा सकता। यह एक आदर्श रूप है और प्रैक्टिकली संभव नहीं है। क्योंकि हर एक लोड में कुछ न कुछ रेजिस्टिव लोड के साथ इंडक्टिव लोड या कैपेसिटी लोड होता ही है  अतः यह सिर्फ थ्योरेटिकल फॉर्म में इसको हम निकाल सकते हैं। प्रैक्टिकल रूप में अगर हम देखे तो मिश्रित लोड हमें देखने को मिलता है यानी की resistive लोड के साथ या तो इंडक्टिव लोड रहेगा नहीं तो कैपेसिटी लोड जरूर रहेगा।

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