शुद्ध आवेशित परिपथ और शुद्ध प्रतिरोध परिपथ क्या हैं?

शुद्ध इंडक्टेंस सर्किट और शुद्ध प्रतिरोध सर्किट दो मूलभूत सर्किट मॉडल हैं, जो क्रमशः सर्किट में केवल इंडक्टेंस या केवल प्रतिरोध घटकों के आदर्श मामले का प्रतिनिधित्व करते हैं। निम्नलिखित दोनों सर्किट मॉडलों और उनकी विशेषताओं का वर्णन करता है:

शुद्ध प्रतिरोध सर्किट

परिभाषा

एक शुद्ध प्रतिरोध सर्किट एक ऐसा सर्किट है जिसमें केवल प्रतिरोध घटक (R) होते हैं और कोई अन्य प्रकार के घटक (जैसे इंडक्टर L या कैपेसिटर C) नहीं होते। प्रतिरोध तत्व उस सर्किट के भाग का प्रतिनिधित्व करते हैं जहाँ ऊर्जा नष्ट होती है, जैसे गर्मी का उत्पादन।

विशेषता

• वोल्टेज और धारा समान फेज में: शुद्ध प्रतिरोध सर्किट में, वोल्टेज और धारा समान फेज में होती है, अर्थात, उनके बीच फेज अंतर 0° होता है।

• ओम का नियम: वोल्टेज (V) और धारा (I) के बीच का संबंध ओम के नियम का पालन करता है, अर्थात, V=I×R, जहाँ R प्रतिरोधक का प्रतिरोध है।

• ऊर्जा उपभोग: प्रतिरोध तत्व विद्युत ऊर्जा का उपभोग करता है और इसे गर्मी ऊर्जा में परिवर्तित करता है, जो शक्ति P=V×I या P= V2/R या P=I 2×R से गणना की जाती है।
  

अनुप्रयोग

• गर्मी उत्पादक तत्व: प्रतिरोध तत्व गर्मी उपकरणों, जैसे विद्युत जल गर्मक, विद्युत आयरन आदि में बहुत सामान्य है।

• धारा सीमित करने वाला तत्व: सर्किट में एक धारा सीमित करने वाला तत्व के रूप में उपयोग किया जाता है ताकि अतिरिक्त धारा अन्य घटकों को क्षति पहुंचाने से रोका जा सके।

• वोल्टेज विभाजक: वोल्टेज विभाजक सर्किट में, एक प्रतिरोधक का उपयोग वोल्टेज को समानुपातिक रूप से वितरित करने के लिए किया जाता है।

शुद्ध इंडक्टेंस सर्किट

परिभाषा

एक शुद्ध इंडक्टेंस सर्किट एक ऐसा सर्किट है जिसमें केवल इंडक्टिव तत्व (L) होते हैं और कोई अन्य प्रकार के घटक नहीं होते। एक इंडक्टर सर्किट के उस भाग का प्रतिनिधित्व करता है जो चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा को संचयित करता है और आमतौर पर घुमावदार कुंडलों से बना होता है।

विशेषता

• वोल्टेज धारा से 90° आगे: शुद्ध इंडक्टेंस सर्किट में, वोल्टेज धारा से 90° आगे होता है (या +90° फेज अंतर)।

• इंडक्टिव प्रतिक्रिया: इंडक्टिव तत्व का विद्युत वाहक धारा पर अवरोधक प्रभाव इंडक्टिव प्रतिक्रिया (XL) कहलाता है, और इसका आकार आवृत्ति के समानुपाती होता है, गणना का सूत्र है

XL=2πfL, जहाँ f विद्युत वाहक धारा की आवृत्ति है और L इंडक्टर का इंडक्टेंस मान है।

• संक्रिय शक्ति: इंडक्टिव तत्व ऊर्जा नहीं खर्च करते, लेकिन चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा संचयित करते हैं और अगले चक्र में उसे रिलीज़ करते हैं, इसलिए इंडक्टिव सर्किट में संक्रिय शक्ति (Q) होती है, लेकिन कोई वास्तविक ऊर्जा उपभोग नहीं होता।

अनुप्रयोग

• फिल्टर: इंडक्टर अक्सर फिल्टरों, विशेष रूप से निम्न-पास फिल्टरों में उपयोग किया जाता है, जो उच्च-आवृत्ति सिग्नलों के पारगमन को रोकता है।

• बॉलास्ट: फ्लोरेसेंट लैंप सर्किट में, इंडक्टर बॉलास्ट के रूप में उपयोग किया जाता है, जो धारा को सीमित करता है और आवश्यक शुरुआती वोल्टेज प्रदान करता है।

• अनुनाद सर्किट: कैपेसिटिव घटकों के साथ उपयोग करते समय, इंडक्टर LC दोलन सर्किट बना सकते हैं, जो एक विशिष्ट आवृत्ति के दोलन सिग्नल उत्पन्न करते हैं।

सारांश

• शुद्ध प्रतिरोध सर्किट: वोल्टेज और धारा समान फेज में, ओम के नियम का पालन, प्रतिरोध पर ऊर्जा खर्च, गर्मी में परिवर्तित।

• शुद्ध इंडक्टेंस सर्किट: वोल्टेज धारा से 90° आगे, इंडक्टिव प्रतिक्रिया, चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा संचयित और अगले चक्र में रिलीज़, कोई ऊर्जा उपभोग नहीं।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, शुद्ध प्रतिरोध या इंडक्टेंस सर्किट बहुत दुर्लभ होते हैं, और अक्सर सर्किट में अनेक घटकों का संयोजन शामिल होता है, लेकिन इन दो मूलभूत सर्किट मॉडलों को समझने से अधिक जटिल सर्किटों के विश्लेषण और डिजाइन में मदद मिलती है।