லீனியர் முதல்-வரிசை வேறுபாடு சமன்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி ஓம் சட்டம் / கிர்ச்சோஃப் சட்டம்

இந்த கட்டுரையில் ஓம் சட்டம் மற்றும் கிர்ச்சோஃப் சட்டத்தை நிலையான பொறியியல் சூத்திரங்கள் மற்றும் விளக்கங்கள் மூலம் புரிந்துகொள்ள முயற்சிக்கிறோம், மேலும் எடுத்துக்காட்டு சிக்கல் தொகுப்புகளை தீர்க்க நேரியல் முதல்-வரிசை வேறுபாடு சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம்.

எலக்ட்ரிக் சர்க்யூட் என்றால் என்ன

ஒரு எளிமையான மின்சார சுற்று பொதுவாக ஒரு பேட்டரி, அல்லது டி.சி ஜெனரேட்டர் போன்ற ஆற்றல் மூல அல்லது எலக்ட்ரோமோட்டிவ் ஃபோர்ஸ் உள்ளீட்டைக் கொண்ட தொடர் சுற்று வடிவத்தில் உள்ளது, மேலும் இந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும் ஒரு எதிர்ப்பு சுமை, எடுத்துக்காட்டாக ஒரு மின் விளக்கை, காட்டப்பட்டுள்ளபடி கீழே உள்ள வரைபடம்:

வரைபடத்தைக் குறிப்பிடுவது, சுவிட்ச் மூடப்படும் போது, ​​தற்போதையது நான் மின்தடையின் வழியாக செல்கிறது, இதனால் மின்தடை முழுவதும் மின்னழுத்தம் உருவாகிறது. பொருள், அளவிடும்போது, ​​மின்தடையின் இரு முனை புள்ளிகளில் சாத்தியமான வேறுபாடுகள் வெவ்வேறு மதிப்புகளைக் காண்பிக்கும். வோல்ட்மீட்டரைப் பயன்படுத்தி இதை உறுதிப்படுத்த முடியும்.

மேலே விளக்கப்பட்ட சூழ்நிலையிலிருந்து நிலையான ஓம் சட்டத்தை இவ்வாறு கழிக்க முடியும்:

ஒரு மின்தடையின் குறுக்கே மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ER உடனடி மின்னோட்ட I க்கு விகிதாசாரமாகும், மேலும் இது இவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படலாம்:

ER = RI (சமன்பாடு # 1)

மேற்கண்ட வெளிப்பாட்டில், ஆர் விகிதாசாரத்தின் மாறிலி என வரையறுக்கப்படுகிறது மற்றும் இது மின்தடையின் எதிர்ப்பு என அழைக்கப்படுகிறது.

இங்கே நாம் மின்னழுத்தத்தை அளவிடுகிறோம் இருக்கிறது வோல்ட்ஸ், எதிர்ப்பு ஆர் ஓம்ஸில், மற்றும் தற்போதைய நான் ஆம்பியர்களில்.

இது ஒரு எளிய மின்சார சுற்றுக்குள் ஓமின் சட்டத்தை அதன் மிக அடிப்படையான வடிவத்தில் விளக்குகிறது.
மிகவும் சிக்கலான சுற்றுகளில், மின்தேக்கிகள் மற்றும் தூண்டிகளின் வடிவத்தில் மேலும் இரண்டு அத்தியாவசிய கூறுகள் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன.

ஒரு தூண்டல் என்றால் என்ன

ஒரு தூண்டல் மின்னோட்ட மாற்றத்தை எதிர்க்கும் ஒரு உறுப்பு என வரையறுக்கப்படலாம், இது இயந்திர அமைப்புகளில் ஒரு வெகுஜனத்தைப் போலவே மின்சார ஓட்டத்திலும் விளைவு போன்ற ஒரு மந்தநிலையை உருவாக்குகிறது. தூண்டிகளுக்கு சோதனைகள் பின்வருவனவற்றை அளித்தன:

மின்னழுத்த வீழ்ச்சி தி ஒரு தூண்டல் முழுவதும் தற்போதைய I இன் மாற்றத்தின் உடனடி நேர விகிதத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். இது இவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படலாம்:

EL = L dl / dt (சமன்பாடு # 2)

எல் விகிதாசாரத்தின் மாறிலியாக மாறி, தூண்டியின் தூண்டல் என அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது அளவிடப்படுகிறது ஹென்றிஸ். நேரம் t நொடிகளில் கொடுக்கப்படுகிறது.

என்ன ஒரு மின்தேக்கி

மின்தேக்கி என்பது மின் சக்தியை சேமிக்கும் சாதனம். பின்வரும் விளக்கத்தைப் பெற சோதனைகள் நமக்கு உதவுகின்றன:

ஒரு மின்தேக்கியின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வீழ்ச்சி மின்தேக்கியின் உடனடி மின்சார கட்டணம் Q க்கு விகிதாசாரமாகும், இது இவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படலாம்:

EC = 1 / C x Q. (சமன்பாடு # 3)

சி என அழைக்கப்படுகிறது கொள்ளளவு , மற்றும் அளவிடப்படுகிறது farads கட்டணம் கே கூலொம்ப்ஸில் அளவிடப்படுகிறது.

இருப்பினும் பின்னர் ஓ அப்படியா) = dQ / dt, மேலே உள்ள சமன்பாட்டை நாம் இவ்வாறு எழுதலாம்:

மின்னோட்டத்தின் மதிப்பு நான் (டி) பின்வரும் இயற்பியல் சட்டத்தின் பயன்பாட்டின் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட சமன்பாட்டைத் தீர்ப்பதன் மூலம் கொடுக்கப்பட்ட சுற்றில் தீர்க்க முடியும்:

கிர்ச்சோஃப் சட்டத்தைப் புரிந்துகொள்வது (கே.வி.எல்)

குஸ்டாவ் ராபர்ட் கிர்ச்சோஃப் (1824-1887) ஒரு ஜெர்மன் இயற்பியலாளர், அவரது பிரபலமான சட்டங்கள் கீழே விவரிக்கப்பட்டுள்ளதைப் புரிந்து கொள்ளலாம்:

கிர்ச்சோப்பின் தற்போதைய சட்டம் (கே.சி.எல்) பின்வருமாறு கூறுகிறது:

ஒரு சுற்றுவட்டத்தின் எந்த கட்டத்திலும் உள்வரும் நீரோட்டங்களின் தொகை வெளியேறும் மின்னோட்டத்தின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம்.

கிர்ச்சோஃப்பின் மின்னழுத்த சட்டம் (கே.வி.எல்) பின்வருமாறு கூறுகிறது:

எந்தவொரு மூடிய சுழலையும் சுற்றியுள்ள அனைத்து உடனடி மின்னழுத்த சொட்டுகளின் இயற்கணித தொகை பூஜ்ஜியமாகும், அல்லது ஒரு மூடிய வளையத்தில் ஈர்க்கப்பட்ட மின்னழுத்தம் மீதமுள்ள சுழற்சியில் உள்ள மின்னழுத்த சொட்டுகளின் தொகைக்கு சமம்.

எடுத்துக்காட்டு # 1: கீழேயுள்ள ஆர்.எல் வரைபடத்தைக் குறிப்பிடுவதோடு, சமன்பாடு # 1,2 மற்றும் கிர்ச்சோப்பின் மின்னழுத்தத்தையும் இணைப்பதன் மூலம் பின்வரும் வெளிப்பாட்டைப் பெற முடியும்:

சமன்பாடு: 4

இந்த வழக்கை ஒரு நிலையான எலக்ட்ரோமோட்டிவ் சக்தியுடன் கருதுவோம்:

மேலே விவரிக்கப்பட்ட சமன்பாட்டில் # 4 E = E0 = மாறிலி என்றால், நாம் பின்வரும் சமன்பாட்டை இயக்க முடியும்:

சமன்பாடு: 5

இங்கே கடைசி சொல் பூஜ்ஜியத்தை நெருங்குகிறது டி முடிவிலிக்குச் செல்ல முனைகிறது நான் (டி) கட்டுப்படுத்தும் மதிப்பு E0 / R க்கு முனைகிறது. போதுமான நீண்ட கால தாமதத்திற்குப் பிறகு, c இன் மதிப்பைப் பொறுத்து நான் நடைமுறையில் மாறிலியைப் பெறுவேன், இது நம்மால் கட்டாயப்படுத்தப்படக்கூடிய ஆரம்ப நிலையில் இருந்து சுயாதீனமாக இருக்கும் என்பதையும் இது குறிக்கிறது.

ஆரம்ப நிலையை கருத்தில் கொண்டு, நான் (0) = 0, நாம் பெறுகிறோம்:

சமன்பாடு: 5 *

வழக்கு பி (கால எலக்ட்ரோமோட்டிவ் ஃபோர்ஸ்):

கருத்தில் E (t) = Eo sin ωt, சமன்பாடு # 4 ஐ கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதன் மூலம் வழக்கு B க்கான பொதுவான தீர்வை இவ்வாறு எழுதலாம்:
(∝ = R / L)

பகுதிகளால் அதை ஒருங்கிணைப்பது நமக்கு அளிக்கிறது:

இதை மேலும் பெறலாம்:
ઠ = வில் ωL வரை / ஆர்

இங்கே அதிவேக சொல் பூஜ்ஜியத்தை அணுக முனைகிறது, ஏனெனில் t முடிவிலியை அடைகிறது. போதுமான நீண்ட காலம் கடந்துவிட்டால், தற்போதைய I (t) நடைமுறையில் இணக்கமான ஊசலாட்டங்களை அடைகிறது என்பதை இது குறிக்கிறது.